WO2024116031A1 - 発光デバイス - Google Patents

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WO2024116031A1
WO2024116031A1 PCT/IB2023/061820 IB2023061820W WO2024116031A1 WO 2024116031 A1 WO2024116031 A1 WO 2024116031A1 IB 2023061820 W IB2023061820 W IB 2023061820W WO 2024116031 A1 WO2024116031 A1 WO 2024116031A1
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瀬尾広美
大澤信晴
佐々木俊毅
渡部剛吉
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Abstract

信頼性が良好な発光デバイスを提供する。 第１の電極と、第２の電極と、ＥＬ層と、を有し、前記ＥＬ層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、前記ＥＬ層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、前記電子注入層は、正孔をブロックする機能を有し、前記電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む層である発光デバイス。

Description

発光デバイス
本発明の一態様は、発光デバイスに関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサ）、入出力装置（例えば、タッチパネル）、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
表示装置は、近年様々な用途への展開がなされている。例えば、大型の表示装置の用途として、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、及び、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）等が、小型の表示装置の用途として、タッチパネルを備えるスマートフォンまたはタブレット端末などの開発が進められている。
また同時に、表示装置はその高精細化も求められている。高精細な表示装置が要求される機器としては、例えば、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、及び、複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、盛んに開発されている。
表示装置に用いられる表示素子としては、発光デバイス（発光素子ともいう）の開発が盛んに進められている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）、特に有機化合物を主として用いた有機ＥＬデバイスは、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有することから、表示装置に好適である。
有機ＥＬデバイスを用い、より高精細な発光装置を得るために、メタルマスクを用いた蒸着法に代わって、フォトレジストなどを用いたフォトリソグラフィ法による有機層のパターニングが研究されている。フォトリソグラフィ法を用いることによって、ＥＬ層の間隔が数μｍという高精細な表示装置を得ることができる（例えば特許文献１参照）。
特表２０１８−５２１４５９号公報 国際公開第２０２１／０４５１７８号
以前より有機ＥＬデバイスのＥＬ層は、水、酸素などの大気成分に曝されると初期特性や信頼性に影響が出ることが知られており、その取扱いは真空に近い雰囲気で行われることが常識であった。特に、電子注入層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物が用いられるが、これらの金属および化合物は水または酸素との非常に反応性が高く、ＥＬ層の表面が大気中に曝されると瞬く間に劣化してしまい、電子注入層として機能しなくなってしまう。
しかし、上述のようにフォトリソグラフィ法により加工を行う過程においては、どうしてもＥＬ層の表面を大気中に曝す必要がある。
そこで本発明の一態様は、新規な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、良好な効率を有する新規な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、信頼性が良好で新規な発光デバイスを提供することを目的とする。
または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能な新規な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な効率を有する新規な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能な、信頼性が良好で新規な発光デバイスを提供することを目的とする。
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い表示装置を提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、高精細な表示装置を提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、高精細且つ信頼性が良好な表示装置を提供することを目的とする。
または、新規な有機化合物、新規な発光デバイス、新規な表示装置、新規な表示モジュール、新規な電子機器を提供することを各々目的とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、ＥＬ層と、を有し、前記ＥＬ層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、前記ＥＬ層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、前記電子注入層は、正孔をブロックする機能を有し、前記電子輸送層が、バイポーラ性を有する層である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、ＥＬ層と、を有し、前記ＥＬ層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、前記ＥＬ層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、前記電子注入層は、正孔をブロックする機能を有し、前記電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む層である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、ＥＬ層と、を有し、前記ＥＬ層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、前記ＥＬ層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、前記電子注入層は、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を含み、前記電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層がさらに中間層と、第２の発光層と、を有し、第２の発光層は中間層と第１の電極との間に位置し、中間層はｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を含む層を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層がさらに中間層と、第２の発光層と、第２の電子輸送層とを有し、第２の発光層は中間層と第１の電極との間に位置し、第２の電子輸送層は第２の発光層と中間層との間に位置し、中間層はｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を含む層を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層がさらに中間層と、第２の発光層と、第２の電子輸送層とを有し、第２の発光層は中間層と第１の電極との間に位置し、第２の電子輸送層は第２の発光層と中間層との間に位置し、中間層はｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を含む層を有し、第２の電子輸送層がバイポーラ性を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、中間層がＰ型層を有し、Ｐ型層はｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を含む層と発光層との間に位置する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記正孔輸送性を有する有機化合物のＨＯＭＯ準位が−５．９ｅＶ以上−５．０ｅＶ以下である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記電子輸送性を有する有機化合物のＬＵＭＯ準位が−３．１５ｅＶ以上−２．５０ｅＶ以下である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、グアニジン骨格を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、電子輸送性の骨格を有さない発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、グアニジン骨格を有し、且つ電子輸送性の骨格を有さない発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記電子注入層が、さらに第２の電子輸送性を有する有機化合物を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物は、前記第２の電子輸送性を有する有機化合物に対して電子供与性を有さない発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記電子注入層は、電子スピン共鳴法で測定されるスピン密度が、１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記の発光デバイスと、コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する、表示モジュールである。
または、本発明の他の一態様は、上記の発光デバイスと、筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器である。
本発明の一態様により、新規な発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様は、良好な効率を有する新規な発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様は、信頼性が良好で新規な発光デバイスを提供することができる。
または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能な新規な発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な効率を有する新規な発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能な、信頼性が良好で新規な発光デバイスを提供することができる。
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い表示装置を提供することができる。または、本発明の他の一態様では、高精細な表示装置を提供することができる。または、本発明の他の一態様では、高精細且つ信頼性が良好な表示装置を提供することができる。
または、新規な有機化合物、新規な発光デバイス、新規な表示装置、新規な表示モジュール、新規な電子機器を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の発光デバイスの駆動メカニズムを説明するバンド図である。
図２Ａ、図２Ｂは、発光デバイスについて表す図である。
図３Ａ、図３Ｂは、発光デバイスについて表す図である。
図４Ａおよび図４Ｂは、発光装置の上面図および断面図である。
図５Ａ乃至図５Ｅは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図６Ａ乃至図６Ｄは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図７Ａ乃至図７Ｄは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図９Ａ乃至図９Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１１Ａ、及び図１１Ｂは、表示モジュールの構成例を示す斜視図である。
図１２Ａ、及び図１２Ｂは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１３は、表示装置の構成例を示す斜視図である。
図１４は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１５は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１６は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１７Ａ乃至図１７Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図１８Ａ乃至図１８Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
図１９Ａ乃至図１９Ｇは、電子機器の一例を示す図である。
図２０は電流密度−電圧特性を表す図である。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
（実施の形態１）
有機半導体膜を所定の形状に形成する方法の一つとして、メタルマスクを用いた真空蒸着法（マスク蒸着）が広く用いられている。しかし、高密度化、高精細化が進む昨今、マスク蒸着は、合わせ精度の問題、基板との配置間隔の問題に代表される種々の理由により、これ以上の高精細化は限界に近付いている。一方、フォトリソグラフィ法を用いて有機半導体膜の形状を加工することで、より緻密なパターンを有する有機半導体デバイスの実現が期待されている。さらに、フォトリソグラフィ法はマスク蒸着に比べて大面積化も容易であることから、フォトリソグラフィ法を用いた有機半導体膜の加工に関する研究が進められている。
一方、以前より有機ＥＬデバイスにおけるＥＬ層は、水、酸素などの大気成分に曝されると初期特性または信頼性に影響が出ることが知られており、その取扱いは真空に近い雰囲気で行われることが常識であった。
特に、発光デバイスの電子注入層には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物（以下Ｌｉ化合物などともいう）が用いられることが多いが、これらＬｉ化合物などは水または酸素との反応性が高く、大気中に曝されるだけで瞬く間に劣化してしまい、電子注入層として機能しなくなってしまう。
しかし、上述のようなフォトリソグラフィ法による加工を行う過程においては、どうしてもＥＬ層の表面を大気中に曝す必要があるため、Ｌｉ化合物などを用いた電子注入層の電子注入性はほぼ喪失してしまう。
ここで、本発明者らは、強塩基性を有する有機化合物を、Ｌｉ化合物などの代わりに電子注入層に用いた発光デバイスが、良好な特性を有する発光デバイスとなることを見出した。
強塩基性を有する有機化合物は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属またはこれらの化合物のように、大気に曝されることによる劣化が起こりにくいため、工程中に大気曝露が存在するフォトリソグラフィ法により加工を行う工程を経た発光デバイスに用いたとしても、強塩基性を有する有機化合物自身の劣化に起因する発光デバイスの劣化は起こりにくい。
ただし、一方で、強塩基性を有する有機化合物を電子注入層に用いて作製した発光デバイスは、真空一貫で作製したデバイス同士を比較した際、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはそれらの化合物を電子注入層に用いた発光デバイスよりも駆動電圧が高くなる場合がある。
これらの事実および種々の追加実験より、本発明者らは、強塩基性を有する有機化合物を電子注入層に用いた発光デバイスにおいて、電子輸送層を、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物との混合層とすることで、大気中での加工に強く、信頼性が良好で、且つ駆動電圧の低い発光デバイスを作製することができることを見出した。
以下、強塩基性を有する有機化合物を電子注入層に用いた発光デバイスのメカニズムおよび本発明の一態様の発光デバイスについて説明する。
Ｌｉ化合物に代表されるアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属またはこれらの化合物に代えて強塩基性を有する有機化合物を用いると、強塩基性を有する有機化合物はドナーとして機能しないことから、電極のフェルミ準位（ＥＦ）と電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位との差が大きいと、電子の注入が困難となる（図１Ａ）。そのため、塩基性を有する有機化合物をＬｉ化合物の代わりに電子注入層に用いた発光デバイスは駆動電圧の上昇が顕著であった。
ここで本発明者らは、電子輸送層を、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物の混合層とすることによって、強塩基性を有する有機化合物をＬｉ化合物の代わりに電子注入層に用いた発光デバイスにおいて駆動電圧の大幅な上昇を抑制することができることを見出した。
これは、強塩基性を有する有機化合物が含まれるＥＬ層が電子を流すが正孔をブロックする（流さない）という新たな知見と、電荷の蓄積による電気双極子の発生、それによる真空準位のシフトという、駆動メカニズムにより説明することが可能となる。
まず、陽極からＥＬ層に注入された正孔は、図１Ｂのように電子注入層における電子輸送層側の界面に速やかに蓄積する。これは、本発明の一態様の発光デバイスでは、電子輸送層が電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物の混合層であることによって電子輸送層でありながら正孔をスムーズに輸送し、且つ、電子注入層が、酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する有機化合物を含むことによって正孔をブロックするためである。
一方で、強塩基性を有する有機化合物を含む電子注入層を用いた発光デバイスは、上述したように電圧が印加されても、電極のフェルミ準位と電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位の差により電子が注入されにくく、電子は陰極における電子注入層側の界面に蓄積する（なお、電子注入層が電子輸送性を有する材料を含まない場合、すなわち強塩基性を有する有機化合物の単膜の場合は、電子は、強塩基性を有する有機化合物の単膜側に蓄積する）。
このように、本発明の一態様の発光デバイスでは、電子注入層の電子輸送層側の界面に正孔が、陰極の電子注入層側に電子が蓄積する。蓄積した電荷は、電気二重層を形成し、電気双極子が発生し、真空準位のシフトが起こり、陰極材料のフェルミ準位と電子注入層の電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が近づき、低い電圧で電子がＥＬ層に注入されるようになるのである。
なお、通常、発光効率および信頼性の観点から発光層を突き抜けた正孔が電子輸送層を流れることは敬遠される事象である。このため、電子輸送層を構成する材料は正孔輸送性の低い材料が選択され、さらには、発光層と電子輸送層の間に発光層に接して正孔ブロック層を設ける場合さえしばしばある。しかし、本発明の一態様の発光デバイスでは、反対に電子輸送層にバイポーラ性を持たせることによって、良好な特性を有する発光デバイスを提供することが可能となる。
なお、電子輸送層が電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物の混合層ではない（電子輸送層が正孔を輸送しない、またはブロックする）通常の構成の発光デバイスでは、正孔の蓄積する位置が発光層における電子輸送層側の界面となるため、発光層における電子輸送層側の界面に蓄積した正孔と陰極の電子注入層側に蓄積した電子の蓄積位置が遠くなる。これにより、同じ量の電荷がたまった場合で比較すると通常の構成を有する発光デバイスは電気双極子による電界が弱く駆動電圧の上昇につながる。
電子輸送層は、上述のように比較的高い正孔輸送性を備えた電子輸送性の層であることが好ましい。このことから、電子輸送層に含まれる正孔輸送性を有する有機化合物の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ：ＨＯＭＯ）準位は、−５．９０ｅＶ以上−５．００ｅＶ以下、好ましくは−５．８０ｅＶ以上−５．００ｅＶ以下、さらに好ましくは−５．７０ｅＶ以上−５．１５ｅＶ以下であることが好ましい。また、当然良好な電子輸送性も必要であることから電子輸送層に含まれる電子輸送性を有する有機化合物の最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ：ＬＵＭＯ）準位は、−３．１５ｅＶ以上−２．５０ｅＶ以下、好ましくは−３．００ｅＶ以上−２．７０ｅＶ以下であることが好ましい。
また、電子輸送層は、酸解離定数ｐＫａが４以下の電子輸送性を有する有機化合物を含むことが好ましい。
また、電子輸送性を有する有機化合物は、電子輸送性の骨格を有することが好ましい。また、正孔輸送性を有する有機化合物は、正孔輸送性の骨格を有することが好ましい。
なお、電子輸送性の骨格は、π電子不足型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する骨格としては、例えばポリアゾール骨格、ピリジン骨格、ジアジン骨格およびトリアジン骨格の少なくともいずれか一を環に含む骨格であることが好ましい。具体的には、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格、ピリジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格などが好ましい。中でもピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格が好ましい。また、正孔輸送性の骨格は、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子過剰型複素芳香環としては、例えばピロール骨格、フラン骨格、およびチオフェン骨格の少なくともいずれか一を環に含む縮合芳香環が好ましい。具体的にはカルバゾール骨格、ジベンゾチオフェン骨格あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した骨格が好ましい。中でもカルバゾール骨格、ビスカルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格が好ましい。また、アミン骨格、特にトリフェニルアミン骨格もまた好ましい。
電子輸送性を有する有機化合物としては、例えば、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などのアゾール骨格を有する有機化合物、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ジ（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、２，２’−（１，３−フェニレン）ビス（９−フェニル−１，１０−フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）、２−［３−（２−トリフェニレニル）フェニル］−１，１０−フェナントロリン（略称：ｍＴｐＰＰｈｅｎ）、２−フェニル−９−（２−トリフェニレニル）−１，１０−フェナントロリン（略称：Ｐｈ−ＴｐＰｈｅｎ）、２−［４−（９−フェナントレニル）−１−ナフタレニル］−１，１０−フェナントロリン（略称：ＰｎＮＰｈｅｎ）、２−［４−（２−トリフェニレニル）フェニル］−１，１０−フェナントロリン（略称：ｐＴｐＰＰｈｅｎ）などのピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３−（３’−ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２−［４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−３，１’−ビフェニル−１−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、９−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、９−［（３’−ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−４−イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：９ｐｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、９，９’−［ピリミジン−４，６−ジイルビス（ビフェニル−３，３’−ジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、８−（ビフェニル−４−イル）−４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ−４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、３，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：３，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｒ）、４，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、８−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）（ビフェニル−３−イル）］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｍ）、８−［（２，２’−ビナフタレン）−６−イル］−４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）−４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス（４−フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ−Ｂｑｎ）２Ｐｙ）、２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス｛４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−６−フェニルピリミジン｝（略称：２，６（ＮＰ−ＰＰｍ）２Ｐｙ）、６−（ビフェニル−３−イル）−４−［３，５−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２−フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ−４Ｃｚ２ＰＰｍ）、２，６−ビス（４−ナフタレン−１−イルフェニル）−４−［４−（３−ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ−６ＰｙＰＰｍ）、４−［３，５−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２−フェニル−６−（ビフェニル−４−イル）ピリミジン（略称：６ＢＰ−４Ｃｚ２ＰＰｍ）、７−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）キナゾリン−２−イル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ＰＣ−ｃｇＤＢＣｚＱｚ）などのジアジン骨格を有する有機化合物、２−（ビフェニル−４−イル）−４−フェニル−６−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＢＰ−ＳＦＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ−０２）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、９−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−９’−フェニル−２，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２）、２−［３’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）ビフェニル−３−イル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）、５−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−７，７−ジメチル−５Ｈ，７Ｈ−インデノ［２，１−ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＤＢｔＢＰＴｚｎ）、２，４，６−トリス［３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）、２−［３−（２，６−ジメチル−３−ピリジニル）−５−（９−フェナントレニル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＰｎ−ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）、１１−［４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル］−１１，１２−ジヒドロ−１２−フェニル−インドロ［２，３−ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ−Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）、２−［３’−（トリフェニレン−２−イル）ビフェニル−３−イル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＴｐＢＰＴｚｎ）、３−［９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−２−ジベンゾフラニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＤＢｆＴｚｎ）、２−（ビフェニル−３−イル）−４−フェニル−６−｛８−［（１，１’：４’，１’’−ターフェニル）−４−イル］−１−ジベンゾフラニル｝−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢＰ−ＴＰＤＢｆＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物が挙げられる。また、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
正孔輸送性を有する有機化合物としては、例えば、Ｎ−（４−ビフェニル）−６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢｎｆＡＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）−６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’−ビス（６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（８））、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ−ビス［４−（ジベンゾフラン−４−イル）フェニル］−４−アミノ−ｐ−ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、Ｎ−［４−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−Ｎ−フェニル−４−ビフェニルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４−（２−ナフチル）−４’，４’’−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’，４’’−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（６；１’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７；１’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７−フェニル）ナフチル−２−イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（６；２’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７；２’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（４；２’−ビナフチル−１−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（５；２’−ビナフチル−１−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ−０２）、４−（４−ビフェニリル）−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢ）、４−（３−ビフェニリル）−４’−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４−（４−ビフェニリル）−４’−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４−フェニル−４’−（１−ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ビス（１−ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ）、４’−［４−（３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］トリス（ビフェニル−４−イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ−０２）、４−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ−（ビフェニル−２−イル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）ジベンゾフラン−４−アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−Ｎ−［３−（６−フェニルジベンゾフラン−４−イル）フェニル］−１−ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−４−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−３−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−２−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−１−アミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
電子輸送層の膜厚は薄い方が好ましいが、５ｎｍ乃至１０ｎｍであることが、信頼性が良好な発光デバイスを作製できることから好ましい。
電子注入層は、陽極から注入された正孔を蓄積するため、正孔をブロックする機能を有する層または、正孔を輸送しない層である。また、電子注入層は、陰極から注入された電子を電子輸送層まで輸送し、注入する必要があるため、電子の輸送性を有する層である。
電子注入層が正孔をブロックするかどうかは、正孔のみを流す電子デバイス（以下ホールオンリーデバイスと称する）を作製し、電流密度と電圧との関係を測定することで判断することが可能である。例えば、表１で示したようなホールオンリーデバイスにおいて対象の層を挟んだ場合に著しく電流密度が小さくなるとき、具体的には、表１で表される測定用デバイスに対象となる層を挟んで測定を行った場合、１０Ｖで電流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍ２以下となるとき、対象の層を正孔をブロックする層とみなすことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
なお、表中、ＩＴＳＯは酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物、ＰＣＢＢｉＦはＮ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン、ＯＣＨＤ−００３は分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料を表している。
このようなデバイスを用いて、層３を形成しないときの電流密度と電圧との関係と、対象の層を層３に１０ｎｍ形成した場合の電流密度と電圧との関係とを比較すればよい。層３に１０ｎｍの対象となる層を挟んで測定を行った場合、１０Ｖで電流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍ２以下となる層が正孔をブロックする層とみなすことができる。
図２０に、このようなデバイスを用いて測定した例を示す。図２０は、上記測定用のホールオンリーデバイスの層３に、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、９−（２−ナフチル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）、１−（２’，７’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ）、２，２’−（１，３−フェニレン）ビス（９−フェニル−１，１０−フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：ＰＣＢＢｉＦ（１：１、重量比）、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：βＮＣＣＰ（１：１、重量比）、およびｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ（１：１、重量比）、の膜をそれぞれ形成したデバイスの結果である。
この図より、ＰＣＢＢｉＦ、βＮＣＣＰ、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：ＰＣＢＢｉＦ（１：１、重量比）、およびｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：βＮＣＣＰ（１：１、重量比）で形成した層は正孔をブロックしない層、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２’，７’ｔＢｕ−ｈｐｐＳＦ（１：１、重量比）で形成した層、および２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦで形成した層は正孔をブロックする層ということができる。
また、測定を行いたい層が材料Ａと材料Ｂの混合層である場合、上記ホールオンリーデバイスの測定対象層に、当該層を設置したデバイス（デバイスＡ）と、材料Ａと材料Ｂのうち、ＨＯＭＯ準位が深い方の材料を単層で測定対象層として設置したデバイス（デバイスＢ）とを作製し、１ｍＡ／ｃｍ２における電圧が、デバイスＡの方が１Ｖ以上高電圧シフトする場合に、当該層は正孔をブロックする層ということができる。
電子注入層は、酸解離定数ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を有することが好ましい。ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を有することによって、電子注入層はホールをブロックし、電子輸送層に正孔を蓄積することが可能となる。なお、酸解離定数ｐＫａ８以上好ましくはｐＫａ１０以上、より好ましくはｐＫａ１２以上の強塩基性を有する物質は、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。なお、２ｈｐｐＳＦは酸解離定数が１３．９５の強塩基性を有する物質である。
酸解離定数ｐＫａが大きい材料が正孔をブロックするのは、ｐＫａが大きい材料は大きなダイポールモーメントを有することに由来する。このダイポールモーメントが正孔と相互に作用することにより、酸解離定数ｐＫａが大きい材料を含む電子注入層は正孔をブロックすることができる。
また、酸解離定数ｐＫａが大きい材料は求核性が高いことも理由の一つである。求核性が高い材料は、正孔を受け取ってカチオンラジカルになった分子と反応し、新たな分子または中間状態を生成する場合がある。この反応により正孔が消費され、電子注入層における正孔輸送性を大きく低減する場合もある。
なお、上記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する物質は、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。これは、電子注入層に注入された電子と、酸解離定数ｐＫａが大きい材料にトラップされた正孔との再結合を抑制し、電子輸送層に効率よく注入させるためである。
なお、上記酸解離定数ｐＫａが８以上の物質は、塩基性骨格を有する有機化合物であって、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａが１０以上の有機化合物であることが好ましい。また、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａが１２以上の有機化合物であることがより好ましい。
なお、塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａには、当該骨格の一部を水素で置換した有機化合物の値を用いることができる。また、塩基性骨格を有する有機化合物の酸性度の指標として、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａを用いることができる。また、複数の塩基性骨格を有する有機化合物は、酸解離定数ｐＫａの最も高い塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａを当該有機化合物の酸性度の指標として用いることができる。酸解離定数ｐＫａは水を溶媒として採用し、測定した値を採用する事が好ましい。
または、有機化合物の酸解離定数ｐＫａは、以下のような計算によって求めてもよい。
まず、計算モデルとなる各分子における分子構造の初期構造は、第一原理計算から得られた最安定構造（一重項基底状態）とする。
上記第一原理計算としては、シュレディンガー社製量子化学計算ソフトウェアのＪａｇｕａｒを使用し、一重項基底状態における最安定構造を密度汎関数法（ＤＦＴ）で計算する。基底関数としては６−３１Ｇ＊＊を用い、汎関数はＢ３ＬＹＰ−Ｄ３を用いた。量子化学計算を行う構造は、シュレディンガー社製Ｍａｅｓｔｒｏ　ＧＵＩを用い、Ｍｉｘｅｄ　ｔｏｒｓｉｏｎａｌ／Ｌｏｗ−ｍｏｄｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇにて立体配座解析を行いサンプリングを行う。
ｐＫａ計算では各分子の１つ以上の原子を塩基性サイトとして指定し、プロトン化した分子の水中での安定構造探索のためＭａｃｒｏ　Ｍｏｄｅｌを使用し、ＯＰＬＳ２００５力場を用いた配座探索を行い、最も低エネルギーの配座異性体を使用する。ＪａｇｕａｒのｐＫａ計算モジュールを使用し、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊で構造最適化した後、ｃｃ−ｐＶＴＺ（＋）で一点計算し、官能基に対する経験的補正を用いてｐＫａ値を算出する。１つ以上の原子を塩基性サイトとして指定している分子では、得られた結果のうち最も大きい値をｐＫａ値として採用する。
酸解離定数ｐＫａの高い有機化合物としては、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格を有する有機化合物が好ましい。また、グアニジン骨格を有する有機化合物が好ましい。具体的には、下記構造式（１２０）乃至（１２３）で表される塩基性骨格を有する有機化合物を例として挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
また、上記酸解離定数ｐＫａが８以上の有機化合物は、具体的には、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、より具体的には、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物であることが好ましい。なお、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、より具体的には、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物がより好ましい。
また、さらに具体的には、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
ただし、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｘは下記一般式（Ｇ１−１）で表される基、Ｙは下記一般式（Ｇ１−２）で表される基である。また、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｈは１乃至６の整数を表し、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環を表す。なお、Ａｒは置換もしくは無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
ただし、上記一般式（Ｇ１−１）および（Ｇ１−２）において、Ｒ３乃至Ｒ６はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｍは０乃至４の整数を表し、ｎは１乃至５の整数を表し、且つｍｎ＋１≧である。なお、ｍまたはｎが２以上の場合、複数となるＲ３乃至Ｒ６はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、下記一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）のいずれか一であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
ただし、Ｒ１１乃至Ｒ２６はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｈは１乃至６の整数を表し、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環である。なお、Ａｒは置換もしくは無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環が好ましい。
なお、上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）において、Ａｒで表される置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環としては、具体的には、ピリジン環、ビピリジン環、ピリミジン環、ビピリミジン環、ピラジン環、ビピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、キノキサリン環、ベンゾキノキサリン環、ジベンゾキノキサリン環、アゾフルオレン環、ジアゾフルオレン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾ−ル環、ジベンゾカルバゾ−ル環、ジベンゾフラン環、ベンゾナフトフラン環、ジナフトフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾナフトチオフェン環、ジナフトチオフェン環、ベンゾフロピリジン環、ベンゾフロピリミジン環、ベンゾチオピリジン環、ベンゾチオピリミジン環、ナフトフロピリジン環、ナフトフロピリミジン環、ナフトチオピリジン環、ナフトチオピリミジン環、アクリジン環、キサンテン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、フェナジン環、トリアゾ−ル環、オキサゾ−ル環、オキサジアゾール環、チアゾ−ル環、チアジアゾ−ル環、イミダゾ−ル環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾ−ル環、ピロ−ル環などを挙げることができる。また、上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）において、Ａｒで表される置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の複素芳香族炭化水素環としては、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、ジメチルフルオレン環、ジフェニルフルオレン環、スピロフルオレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、テトラセン環、クリセン環、ベンゾ［ａ］アントラセン環などを挙げることができる。また、中でも、下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−２７）のいずれか一であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
なお、上記Ａｒが環を構成する原子として窒素を含み、当該Ａｒは、前記窒素または前記窒素に隣接する炭素の結合手によって前記一般式（Ｇ１）におけるカッコ内の骨格に結合することが好ましい。
上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）で表される有機化合物としては、具体的には、１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）（構造式１０８）、および１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）（構造式１０９）など、下記構造式（１０１）~（１１７）で表される有機化合物を例として挙げることができる。なお、この中でも、（１０６）~（１０９）のようなスピロフルオレン骨格を有する有機化合物、または（１０２）、（１０４）、（１０５）、（１０９）、（１１０）および（１１５）のようにヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格が一つである有機化合物が好ましく、特に、（１０９）で表される有機化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
このような有機化合物は、安定であることの他に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物と異なり製造ラインの金属汚染に関するおそれが少ないこと、蒸着が容易であることなどから、フォトリソグラフィ工程を使用して作製される発光デバイスにより好適に用いることができる。もちろん、フォトリソグラフィを用いない工程で作製される発光デバイスにも好適である。
なお、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する物質は、注入された電子とブロックした正孔がｐＫａ８以上の強塩基性を有する物質上で再結合するのを抑制する観点から、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。ｐＫａ８以上の強塩基性を有する物質としては、具体的には、１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）、２，９−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン−１−イル）−１，１０−フェナントロリン（略称：２，９ｈｐｐ２Ｐｈｅｎ）、４，７−ジ−１−ピロリジニル−１，１０−フェナントロリン（略称：Ｐｙｒｒｄ−Ｐｈｅｎ）または８，８’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（５，６，７，８−テトラヒドロイミダゾ［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，６ｔｉｐ２Ｐｙ）などの有機化合物、などを用いることができる。
また、電子注入層には、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する物質の他に、電子輸送性を有する材料が含まれていることが好ましい。電子輸送性を有する材料としては例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、π電子不足型複素芳香環を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えばポリアゾール骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物およびトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物を挙げることができる。
中でも、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格は信頼性が良好なため好ましい。
π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、上記第１の電子輸送層における電子輸送性を有する有機化合物として挙げた材料を用いることができる。特に、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。中でも、ｍＴｐＰＰｈｅｎ、ＰｎＮＰｈｅｎおよびｍＰＰｈｅｎ２Ｐなどのフェナントロリン骨格を有する有機化合物が好ましく、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐなどのフェナントロリン二量体構造を有する有機化合物が安定性に優れより好ましい。また、ピリジン骨格またはフェナントロリン骨格を有する材料はｐＫａが高いため、ホールブロック性が高くなり、特に本発明の一態様の発光デバイスにおける電子注入層に用いる電子輸送性材料として好ましい。
また、電子注入層における電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位は、−３．００ｅＶ以上−２．００ｅＶ以下であることが、発光層への電子注入障壁が低下するため好ましい。
なお、電子注入層の膜厚は薄い方が好ましいが、厚すぎると駆動電圧が上がり、薄すぎると特性、特に信頼性が悪化するため２ｎｍ以上１３ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、電子注入層における強塩基性を有する物質は、電子供与性を有さないことが好ましい。また、強塩基性を有する物質は、電子輸送性を有する材料に対する電子供与性を有さないことが好ましい。強塩基性を有する物質が電子供与性を有する場合、水または酸素などの大気成分により容易に反応するため、安定性に乏しくなってしまう。強塩基性を有する物質と電子輸送性を有する材料を有することで、電子注入層のホール輸送性を著しく低下させることができるため、強塩基性を有する物質が電子供与性を有さなくても、タンデム構造の中間層として機能することができる。そのため、水または酸素などの大気成分に安定な中間層およびタンデム型の発光デバイスを作製することができる。また、電子注入層は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｓｐｉｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）で観測されるシグナルが小さい、あるいはシグナルが観測されないことが好ましい。例えば、ｇ値２．００付近に観測されるシグナルに起因するスピン密度が１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満がより好ましい。
以上のような構成を有する本発明の一態様の発光デバイスは、電流効率が高く、駆動電圧の上昇が抑制された信頼性の高い発光デバイスとすることが可能となる。
なお、本発明の一態様の発光デバイスは、特にフォトリソグラフィ工程を経た発光デバイスに好適であるが、フォトリソグラフィ工程を経ずに作製された発光デバイスにおいても大気に対する安定性が高いことから、歩留まりが向上し、また、作製工程中において雰囲気管理を必要以上に厳密にしなくてもよくなることでコスト削減に貢献する。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイスについて詳しく説明する。
図２は、本発明の一態様の発光デバイスの模式図である。発光デバイスは絶縁体１００上に、第１の電極１０１が設けられており、第１の電極１０１と、第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３を有している。ＥＬ層１０３は、少なくとも発光層１１３、電子輸送層１１４および電子注入層１１５を有している。発光層１１３は、発光物質を含む層であり、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に電圧をかけることによって発光する。
ＥＬ層１０３は発光層１１３、電子輸送層１１４および電子注入層１１５の他に、図２Ａに示したように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２などの機能層を有していることが好ましい。なお、ＥＬ層１０３には、正孔ブロック層、励起子ブロック層、中間層など、上述した機能層以外の機能層が含まれていてもよい。また、逆に、上述した層のいずれかの層が設けられていなくてもよい。
また、電子注入層１１５は、実施の形態１で説明したような、強塩基性を有する有機化合物を含む層である。電子注入層１１５は、さらに電子輸送性を有する有機化合物を有していてもよい。
また、電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む層である。
電子輸送層１１４および電子注入層１１５の具体的な構成は、実施の形態１において、詳しく説明したので繰り返しとなる説明を省略する。
なお、本実施の形態においては、第１の電極１０１は陽極を含む電極、第２の電極１０２は陰極を含む電極であり、第１の電極１０１が絶縁体１００側に形成される例を示したが、絶縁体１００側に第２の電極１０２が形成される、いわゆる逆詰みの構成であってもよい。この際、発光デバイスは絶縁体１００側から、第２の電極１０２、電子注入層１１５、電子輸送層１１４、発光層１１３、（正孔輸送層１１２、正孔注入層１１１、）第１の電極１０１という順の積層構造となる。このような、逆積み構造の発光デバイスである場合、比較的安定な正孔注入層１１１が表面となるため、より信頼性の良好な発光デバイスとすることができる。
また、第１の電極１０１および第２の電極１０２は、単層構造または積層構造として形成されていてもよく、積層構造を有する場合、ＥＬ層１０３に触れる層が陽極または陰極として機能する。電極が積層構造である場合、ＥＬ層１０３に触れる層以外の層に仕事関数に関する制約はなく、抵抗値、加工利便性、反射率、透光性および安定性など要求される特性に応じて材料を選択すればよい。
陽極は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＳＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１~２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５~５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１~１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他に、陽極に用いられる材料は、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、アルミ（Ａｌ）または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。またこれらを積層した層を陽極としても良い。例えば、Ｔｉ上にＡｌ、Ｔｉ、ＩＴＳＯの順に積層した膜は、反射率が良好なため高効率で、数千ｐｐｉの高精細化が可能なため、好ましい。又は、陽極に用いられる材料として、グラフェンも用いることができる。なお、後述する正孔注入層１１１を構成することが可能な複合材料を陽極と接する層（代表的には正孔注入層）として用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。
正孔注入層１１１は、陽極に接して設けられ、正孔をＥＬ層１０３に注入しやすくする機能を有する。正孔注入層１１１は、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物または錯体化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／（ポリスチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によって形成することができる。
また、正孔注入層１１１は電子のアクセプタ性を有する物質により形成してもよい。アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基、シアノ基など）を有する有機化合物を用いることができ、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）、２−（７−ジシアノメチレン−１，３，４，５，６，８，９，１０−オクタフルオロ−７Ｈ−ピレン−２−イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基、シアノ基など）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［４−シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，６−ジクロロ−３，５−ジフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。アクセプタ性を有する物質としては以上で述べた有機化合物以外にも、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物を用いることができる。
また、正孔注入層１１１は、上記アクセプタ性を有する材料と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む複合材料により形成することが好ましい。
複合材料に用いる正孔輸送性を有する有機化合物としては、芳香族アミン化合物、複素芳香族化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性を有する有機化合物としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する有機化合物であることが好ましい。複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物は、縮合芳香族炭化水素環、または、π電子過剰型複素芳香環を有する化合物であることが好ましい。縮合芳香族炭化水素環としては、アントラセン環、ナフタレン環等が好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環としては、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格の少なくともいずれか１を環に含む縮合芳香環が好ましく、具体的にはカルバゾール環、ジベンゾチオフェン環あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した環が好ましい。
このような正孔輸送性を有する有機化合物としては、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを有していることがより好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９−フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっても良い。なお、これら正孔輸送性を有する有機化合物が、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）アミノ基を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい。
以上のような正孔輸送性を有する有機化合物としては、具体的には、Ｎ−（４−ビフェニル）−６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢｎｆＡＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）−６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’−ビス（６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（８））、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ−ビス［４−（ジベンゾフラン−４−イル）フェニル］−４−アミノ−ｐ−ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、Ｎ−［４−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−Ｎ−フェニル−４−ビフェニルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４−（２−ナフチル）−４’，４’’−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’，４’’−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（６；１’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７；１’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７−フェニル）ナフチル−２−イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（６；２’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７；２’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（４；２’−ビナフチル−１−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（５；２’−ビナフチル−１−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ−０２）、４−（４−ビフェニリル）−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢ）、４−（３−ビフェニリル）−４’−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４−（４−ビフェニリル）−４’−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４−フェニル−４’−（１−ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ビス（１−ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ）、４’−［４−（３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］トリス（ビフェニル−４−イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ−０２）、４−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ−（ビフェニル−２−イル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）ジベンゾフラン−４−アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−Ｎ−［３−（６−フェニルジベンゾフラン−４−イル）フェニル］−１−ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−４−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−３−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−２−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ−９Ｈ−フルオレン−１−アミン等を挙げることができる。
また、正孔輸送性を有する材料としては、その他芳香族アミン化合物として、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を用いることもができる。
正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光デバイスを得ることができる。
なお、アクセプタ性を有する物質の中でもアクセプタ性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすいため、用いやすい材料である。
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する有機化合物を含んで形成される。正孔輸送性を有する有機化合物としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。
上記正孔輸送性を有する材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、９，９’−ジフェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）、９，９’−ビス（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＢｉｓＢＰＣｚ）、９，９’−ビス（ビフェニル−３−イル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＢｉｓｍＢＰＣｚ）、９−（ビフェニル−３−イル）−９’−（ビフェニル−４−イル）−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ｍＢＰＣＣＢＰ）、９−（２−ナフチル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）、９−（３−ビフェニル）−９’−（２−ナフチル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：βＮＣＣｍＢＰ）、９−（４−ビフェニル）−９’−（２−ナフチル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：βＮＣＣＢＰ）、９，９’−ジ−２−ナフチル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール（略称：ＢｉｓβＮＣｚ）、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：４’，１”−ターフェニル］−３−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−３−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−５’−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：４’，１”−ターフェニル］−４−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−４−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−フェニル−９’−（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｐ）、９，９’−ビス（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（４−ビフェニル）−９’−（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（トリフェニレン−２−イル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−４−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フェナントレン（略称：ＰｃＰＰｎ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。なお、正孔注入層１１１の複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質も正孔輸送層１１２を構成する材料として好適に用いることができる。
発光層１１３は発光物質を有する層であり、発光物質とホスト材料とを有していることが好ましい。なお、発光層は、その他の材料を同時に含んでいても構わない。また、組成の異なる２層の積層であってもよい。
発光物質は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光物質であっても構わない。
発光層において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。
５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス（Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン）略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（１，６−ピレン−ジイル）ビス［（６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）、３，１０−ビス［Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）、３，１０−ビス［Ｎ−（ジベンゾフラン−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎおよび１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率または信頼性に優れているため好ましい。
また、５，９−ジフェニル−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン（略称：ＤＡＢＮＡ１）、９−（ビフェニル−３−イル）−Ｎ，Ｎ，５，１１−テトラフェニル−５，９−ジヒドロ−５，９−ジアザ−１３ｂ−ボラナフト［３，２，１−ｄｅ］アントラセン−３−アミン（略称：ＤＡＢＮＡ２）、２，１２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−５，９−ジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−５Ｈ，９Ｈ−［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４−ｋｌ］フェナザボリン−７−アミン（略称：ＤＰｈＡ−ｔＢｕ４ＤＡＢＮＡ）、２，１２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−Ｎ，Ｎ，５，９−テトラ（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５Ｈ，９Ｈ−［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４−ｋｌ］フェナザボリン−７−アミン（略称：ｔＢｕＤＰｈＡ−ｔＢｕ４ＤＡＢＮＡ）、２，１２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−５，９−ジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−７−メチル−５Ｈ，９Ｈ−［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４−ｋｌ］フェナザボリン（略称：Ｍｅ−ｔＢｕ４ＤＡＢＮＡ）、Ｎ７，Ｎ７，Ｎ１３，Ｎ１３，５，９，１１，１５−オクタフェニル−５Ｈ，９Ｈ，１１Ｈ，１５Ｈ−［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４−ｋｌ］［１，４］ベンズアザボリノ［４’，３’，２’：４，５］［１，４］ベンズアザボリノ［３，２−ｂ］フェナザボリン−７，１３−ジアミン（略称：ν−ＤＡＢＮＡ）、２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンズ［５，６］インドロ［３，２，１−ｊｋ］ベンゾ［ｂ］カルバゾール（略称：ｔＢｕＰＢｉｂｃ）などの窒素とホウ素を含む縮合複素芳香族化合物、特にジアザ−ボラナフト−アントラセン骨格を有する化合物が発光スペクトルの幅が狭く、色純度の良好な青色発光を得られるため好適に用いることができる。
また、これらの他、９，１０，１１−トリス［３，６−ビス（１，１−ジメチルエチル）−９Ｈ−カルバゾリル−９−イル］−２，５，１５，１８−テトラキス（１，１−ジメチルエチル）インドロ［３，２，１−ｄｅ］インドロ［３’，２’，１’：８，１］［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４−ｋｌ］フェナザボリン（略称：ＢＢＣｚ−Ｇ）、９，１１−ビス［３，６−ビス（１，１−ジメチルエチル）−９Ｈ−カルバゾリル−９−イル］−２，５，１５，１８−テトラキス（１，１−ジメチルエチル）インドロ［３，２，１−ｄｅ］インドロ［３’，２’，１’：８，１］［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４−ｋｌ］フェナザボリン（略称：ＢＢＣｚ−Ｙ）などを好適に用いる事ができる。
発光層において、発光物質としてりん光発光物質を用いる場合、用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）、トリス（２−｛１−［２，６−ビス（１−メチルエチル）フェニル］−１Ｈ−イミダゾール−２−イル−κＮ３｝−４−シアノフェニル−κＣ）（略称：ＣＮＩｍＩｒ）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス［（６−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニル−２Ｈ−イミダゾ［４，５−ｂ］ピラジン−１−イル−κＣ２）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｃｂ）３］）のようなベンズイミダゾリデン骨格を有する有機金属錯体、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４５０ｎｍから５２０ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する化合物である。
また、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、［２−ｄ３−メチル−８−（２−ピリジニル−κＮ）ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−κＣ］ビス［２−（５−ｄ３−メチル−２−ピリジル−κＮ２）フェニル−κ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｐｐｙ−ｄ３）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）］）、［２−ｄ３−メチル−（２−ピリジニル−κＮ）ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−κＣ］ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）］）、［２−（４−ｄ３−メチル−５−フェニル−２−ピリジニル−κＮ２）フェニル−κＣ］ビス［２−（５−ｄ３−メチル−２−ピリジニル−κＮ２）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｐｐｙ−ｄ３）２（ｍｄｐｐｙ−ｄ３）］）、［２−メチル−（２−ピリジニル−κＮ）ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−κＣ］ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ）］）、［２−（４−メチル−５−フェニル−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｄｐｐｙ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍから６００ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性または発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）、（３，７−ジエチル−４，６−ノナンジオナト−κＯ４，κＯ６）ビス［２，４−ジメチル−６−［７−（１−メチルエチル）−１−イソキノリニル−κＮ］フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）、（３，７−ジエチル−４，６−ノナンジオナト−κＯ４，κＯ６）ビス［２，４−ジメチル−６−［５−（１−メチルエチル）−２−キノリニル−κＮ］フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性化合物を選択し、用いてもよい。
ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ　ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ　ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ　ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ　ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ　Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等も挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
また、以下の構造式に示される２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプタ性が高く、信頼性が良好なため好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の少なくとも一を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、３−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール骨格が特に好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環の電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。また、π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェナジン骨格等を用いることができる。また、π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、チオキサンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボラン、ボラントレン等の含ホウ素骨格、ベンゾニトリルまたはシアノベンゼン等のニトリル基またはシアノ基を有する芳香環、複素芳香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を用いることができる。このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
なお、ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギーを変換することができる機能を有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一重項励起エネルギーにアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。
また、２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、Ｓ１準位とＴ１準位との差が極めて小さく、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換することが可能なＴＡＤＦ材料としての機能を有する。
なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測されるりん光スペクトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＳ１準位とし、りん光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ１準位とした際に、そのＳ１とＴ１の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。
また、ＴＡＤＦ材料を発光物質として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ１準位より高いことが好ましい。
発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料および／または正孔輸送性を有する材料、上記ＴＡＤＦ材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
正孔輸送性を有する材料としては、アミン骨格、π電子過剰型複素芳香環骨格を有する有機化合物などが好ましい。π電子過剰型複素芳香環としては、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格の少なくともいずれか１を環に含む縮合芳香環が好ましく、具体的にはカルバゾール環、ジベンゾチオフェン環あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した環が好ましい。
このような正孔輸送性を有する有機化合物としては、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを有していることがより好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９−フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっても良い。なお、これら正孔輸送性を有する有機化合物が、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）アミノ基を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい。
このような有機化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、９，９’−ジフェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物またはカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、正孔輸送層における、正孔輸送性を有する材料の例として挙げた有機化合物も用いることができる。
電子輸送性を有する材料としては例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、π電子不足型複素芳香環を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えばポリアゾール骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物およびトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物を挙げることができる。
中でも、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプター性が高く、信頼性が良好なため好ましい。
π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えば、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などのアゾール骨格を有する有機化合物、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ジ（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、２，２’−（１，３−フェニレン）ビス（９−フェニル−１，１０−フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）、２−［３−（２−トリフェニレニル）フェニル］−１，１０−フェナントロリン（略称：ｍＴｐＰＰｈｅｎ）、２−フェニル−９−（２−トリフェニレニル）−１，１０−フェナントロリン（略称：Ｐｈ−ＴｐＰｈｅｎ）、２−［４−（９−フェナントレニル）−１−ナフタレニル］−１，１０−フェナントロリン（略称：ＰｎＮＰｈｅｎ）、２−［４−（２−トリフェニレニル）フェニル］−１，１０−フェナントロリン（略称：ｐＴｐＰＰｈｅｎ）などのピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３−（３’−ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２−［４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−３，１’−ビフェニル−１−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、９−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、９−［（３’−ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−４−イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：９ｐｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、９，９’−［ピリミジン−４，６−ジイルビス（ビフェニル−３，３’−ジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、８−（ビフェニル−４−イル）−４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ−４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、３，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：３，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｒ）、４，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、８−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）（ビフェニル−３−イル）］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｍ）、８−［（２，２’−ビナフタレン）−６−イル］−４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）−４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス（４−フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ−Ｂｑｎ）２Ｐｙ）、２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス｛４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−６−フェニルピリミジン｝（略称：２，６（ＮＰ−ＰＰｍ）２Ｐｙ）、６−（ビフェニル−３−イル）−４−［３，５−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２−フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ−４Ｃｚ２ＰＰｍ）、２，６−ビス（４−ナフタレン−１−イルフェニル）−４−［４−（３−ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ−６ＰｙＰＰｍ）、４−［３，５−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２−フェニル−６−（ビフェニル−４−イル）ピリミジン（略称：６ＢＰ−４Ｃｚ２ＰＰｍ）、７−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）キナゾリン−２−イル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ＰＣ−ｃｇＤＢＣｚＱｚ）などのジアジン骨格を有する有機化合物、２−（ビフェニル−４−イル）−４−フェニル−６−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＢＰ−ＳＦＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ−０２）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、９−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−９’−フェニル−２，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２）、２−［３’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）ビフェニル−３−イル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）、５−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−７，７−ジメチル−５Ｈ，７Ｈ−インデノ［２，１−ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＤＢｔＢＰＴｚｎ）、２，４，６−トリス［３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）、２−［３−（２，６−ジメチル−３−ピリジニル）−５−（９−フェナントレニル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＰｎ−ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）、１１−［４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル］−１１，１２−ジヒドロ−１２−フェニル−インドロ［２，３−ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ−Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）、２−［３’−（トリフェニレン−２−イル）ビフェニル−３−イル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＴｐＢＰＴｚｎ）、３−［９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−２−ジベンゾフラニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＤＢｆＴｚｎ）、２−（ビフェニル−３−イル）−４−フェニル−６−｛８−［（１，１’：４’，１’’−ターフェニル）−４−イル］−１−ジベンゾフラニル｝−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢＰ−ＴＰＤＢｆＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物が挙げられる。また、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
ホスト材料として用いることが可能なＴＡＤＦ材料としては、先にＴＡＤＦ材料として挙げたものを同様に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料として用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換され、さらに発光物質へエネルギー移動することで、発光デバイスの発光効率を高めることができる。このとき、ＴＡＤＦ材料がエネルギードナーとして機能し、発光物質がエネルギーアクセプターとして機能する。
これは、上記発光物質が蛍光発光物質である場合に、非常に有効である。また、このとき、高い発光効率を得るためには、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＴ１準位より高いことが好ましい。
また、蛍光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈するＴＡＤＦ材料を用いることが好ましい。そうすることで、ＴＡＤＦ材料から蛍光発光物質への励起エネルギーの移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため、好ましい。
また、効率良く三重項励起エネルギーから逆項間交差によって一重項励起エネルギーが生成されるためには、ＴＡＤＦ材料でキャリア再結合が生じることが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが蛍光発光物質の三重項励起エネルギーに移動しないことが好ましい。そのためには、蛍光発光物質は、蛍光発光物質が有する発光団（発光の原因となる骨格）の周囲に保護基を有すると好ましい。該保護基としては、π結合を有さない置換基が好ましく、飽和炭化水素が好ましく、具体的には炭素数３以上１０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素数３以上１０以下のトリアルキルシリル基が挙げられ、保護基が複数あるとさらに好ましい。π結合を有さない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送またはキャリア再結合に影響をほとんど与えずに、ＴＡＤＦ材料と蛍光発光物質の発光団との距離を遠ざけることができる。ここで、発光団とは、蛍光発光物質において発光の原因となる原子団（骨格）を指す。発光団は、π結合を有する骨格が好ましく、芳香環を含むことが好ましく、縮合芳香環または縮合複素芳香環を有すると好ましい。このような発光団としては、例えば、フェナントレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格等が挙げられる。特にナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格を有する蛍光発光物質は蛍光量子収率が高いため好ましい。
蛍光発光物質を発光物質として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０−ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（あるいはベンゾカルバゾール骨格またはジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格またはジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル］アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、９−（１−ナフチル）−１０−［４−（２−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ−βＮＰＡｎｔｈ）、９−（１−ナフチル）−１０−（２−ナフチル）アントラセン（略称：α，βＡＤＮ）、２−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）ジベンゾフラン、２−（１０−フェニル−９−アントラセニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）、９−（２−ナフチル）−１０−［３−（２−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：βＮ−ｍβＮＰＡｎｔｈ）、１−｛４−［１０−（ビフェニル−４−イル）−９−アントラセニル］フェニル｝−２−エチル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ＥｔＢＩｍＰＢＰｈＡ）、等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の重量比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：１９~１９：１とすればよい。
なお、上記混合された材料の一部として、りん光発光物質を用いることができる。りん光発光物質は、発光物質として蛍光発光物質を用いる際に蛍光発光物質へ励起エネルギーを供与するエネルギードナーとして用いることができる。
また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。
なお、励起錯体を形成する材料の少なくとも一方は、りん光発光物質であってもよい。そうすることで、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって効率よく一重項励起エネルギーへ変換することができる。
効率よく励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。また、正孔輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。なお、材料のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定される材料の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。
なお、励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性を有する材料の発光スペクトル、電子輸送性を有する材料の発光スペクトル、およびこれら材料を混合した混合膜の発光スペクトルを比較し、混合膜の発光スペクトルが、各材料の発光スペクトルよりも長波長シフトする（あるいは長波長側に新たなピークを持つ）現象を観測することにより確認することができる。あるいは、正孔輸送性を有する材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送性を有する材料の過渡ＰＬ、及びこれら材料を混合した混合膜の過渡ＰＬを比較し、混合膜の過渡ＰＬ寿命が、各材料の過渡ＰＬ寿命よりも長寿命成分を有する、あるいは遅延成分の割合が大きくなるなどの過渡応答の違いを観測することにより、確認することができる。また、上述の過渡ＰＬは過渡エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）と読み替えても構わない。すなわち、正孔輸送性を有する材料の過渡ＥＬ、電子輸送性を有する材料の過渡ＥＬ及びこれらの混合膜の過渡ＥＬを比較し、過渡応答の違いを観測することによっても、励起錯体の形成を確認することができる。
電子輸送層１１４の構成は、実施の形態１で詳しく説明したため、繰り返しとなる説明は省略する。
なお、電子輸送層１１４は積層構造を有していてもよい。電子輸送層１１４が積層構造を有する場合、積層された全ての層が、実施の形態１に示したような構成であることが好ましい。
電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間には、電子注入層１１５が形成されている。電子注入層１１５の構成は、実施の形態１で詳しく説明したため繰り返しとなる説明は省略する。
第２の電極１０２は、陰極を含む電極である。第２の電極１０２は、積層構造を有していてもよく、その場合、ＥＬ層１０３と接する層が陰極として機能する。陰極を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）またはセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、化合物（フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）など）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層１１５または上述仕事関数の小さい材料の薄膜を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる。
なお、第２の電極１０２を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、第２の電極１０２側から、第１の電極１０１を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、第１の電極１０１側から、光を発する発光デバイスとすることができる。
これら導電性材料は、真空蒸着法またはスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光デバイス（積層型デバイス、タンデム型デバイスともいう）の態様について、図２Ｂを参照して説明する。この発光デバイスは、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光デバイスである。一つの発光ユニットは、図２Ａで示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図２Ｂで示す発光デバイスは複数の発光ユニットを有する発光デバイスであり、図２Ａで示した発光デバイスは、１つの発光ユニットを有する発光デバイスであるということができる。
図２Ｂにおいて、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には中間層１１６が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２はそれぞれ図２Ａにおける第１の電極１０１と第２の電極１０２に相当し、図２Ａの説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
中間層１１６は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図２Ｂにおいて、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、中間層１１６は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
中間層１１６には、電荷発生層が含まれている。また、電荷発生層には少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極に正孔が注入され、発光デバイスが動作する。
なお、中間層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及びＮ型層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、Ｎ型層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における中間層１１６に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
Ｎ型層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、Ｎ型層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン、等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。
また、Ｎ型層１１９と同じ位置にＮ型層１１９の代わりに、実施の形態１において、電子注入層に用いるとして説明した塩基性の強い有機化合物を含む層を形成してもよい。この構成である場合も、タンデム型の発光デバイスを作製することができる。
この場合、塩基性の強い有機化合物を含む層をＮ型層１１９の代わりに用いたタンデム型の発光デバイスは電圧が印加されても、塩基性の強い有機化合物はドナーとして機能しないことから、塩基性の強い有機化合物を含む層（以下この層をＤＬＬと称する）では電子が発生しない。一方で、陽極から第１の発光ユニットに注入された正孔は、ＤＬＬまたは第１の発光ユニットの発光層から電子輸送層の間に蓄積する。
電圧の印加、および正孔の蓄積により、Ｐ型層１１７から電子が誘起されるが、Ｐ型層１１７で誘起された電子は、初期状態ではＰ型層１１７に含まれるアクセプタ性を有する材料とＤＬＬに含まれる電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位の差が大きいことから、Ｐ型層１１７におけるＤＬＬ側の界面に蓄積する（なお、ＤＬＬが電子輸送性を有する材料を含まない場合、すなわち強塩基性を有する有機化合物の単膜の場合は、Ｐ型層１１７で発生した電子は、強塩基性を有する有機化合物の単膜側に蓄積する）。蓄積した電子は、ＤＬＬまたは第１の発光ユニットの発光層から電子輸送層の間に蓄積した正孔と共に電気二重層を形成し、電気双極子が発生する。
この結果、真空準位のシフトが起こり、Ｐ型層１１７に含まれるアクセプタ性を有する材料とＤＬＬの電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が近づき、Ｐ型層１１７で発生した電子がＤＬＬに注入されるようになる。ＤＬＬに注入された電子が、さらに発光ユニット１に注入され、第１の発光層に到達し再結合することにより発光ユニット１で発光が得られ、強塩基性を有する有機化合物を含むＤＬＬをＮ型層１１９の代わりに用いた発光デバイスは、タンデム型の発光デバイスとして機能することが可能となる。
なお、この際、第１の発光ユニット５１１の電子輸送層は、バイポーラ性を有することが好ましい。これは、本発明の一態様の発光デバイスでは、ＤＬＬが酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する有機化合物を含むことによって、正孔を捕捉することでブロックするが、電子輸送層は、バイポーラ性を有することでＤＬＬまで速やかに正孔を輸送されるため、駆動電圧の低減が実現するからである。なお、第１の発光ユニット５１１の電子輸送層は、実施の形態１で説明した電子注入層と同様に、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物との混合層であってもよいが、電子輸送性を正孔輸送性の両方を有する一物質であることが特性の良好なタンデム型発光デバイスを得ることができることから好ましい構成である。なお、電子輸送性を正孔輸送性の両方を有する物質は、電子輸送性を有する骨格と、正孔輸送性を有する骨格との両方を有する有機化合物であることが好ましい。また、電子輸送性を有する骨格としてはπ電子不足型複素芳香環骨格、正孔輸送性を有する骨格としてはπ電子過剰型複素芳香環またはアリールアミン骨格であることが好ましい。
なお、発光ユニットの陽極側の面が中間層１１６に接している場合は、中間層１１６の電荷発生層が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。また、発光ユニットの陰極側の面が中間層１１６に接している場合は、中間層１１６が発光ユニットの電子注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは電子注入層を設けなくとも良い。
図２Ｂでは、２つの発光ユニットを有する発光デバイスについて説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光デバイスについても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光デバイスのように、一対の電極間に複数の発光ユニットを中間層１１６で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光デバイス全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光デバイスにおいて、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることも可能である。
また、上述のＥＬ層１０３、第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び中間層などの各層および電極は、例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子材料を含んでも良い。
図３Ａには、本発明の一態様の表示装置に含まれる、隣り合う二つの発光デバイス（発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ）の図を示した。
発光デバイス１３０ａは、絶縁層１７５上の第１の電極１０１ａと、対向する第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３ａを有している。ＥＬ層１０３ａは、正孔注入層１１１ａ、正孔輸送層１１２ａ、発光層１１３ａ、電子輸送層１１４ａ、電子注入層１１５ａを有する構成を示したが、異なる積層構造を有する層であってもよい。
発光デバイス１３０ｂは、絶縁層１７５上の第１の電極１０１ｂと、対向する第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３ｂを有している。ＥＬ層１０３ｂは、正孔注入層１１１ｂ、正孔輸送層１１２ｂ、発光層１１３ｂ、電子輸送層１１４ｂ、電子注入層１１５ｂを有する構成を示したが、異なる積層構造を有する層であってもよい。
発光デバイス１３０ａにおける、電子輸送層１１４ａ、電子注入層１１５ａの構成、および発光デバイス１３０ｂにおける、電子輸送層１１４ｂ、電子注入層１１５ｂの構成は、実施の形態１で説明したような構成であることが好ましい。
なお、第２の電極１０２は発光デバイス１３０ａおよび発光デバイス１３０ｂで一続きの共有された層であることが好ましい。また、ＥＬ層１０３ａとＥＬ層１０３ｂは、電子注入層１１５ａが形成された後と、電子注入層１１５ｂが形成された後に各々フォトリソグラフィ法により加工されているため互いに独立している。また、ＥＬ層１０３ａの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。また、ＥＬ層１０３ｂの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。
また、フォトリソグラフィ法により加工されていることから、ＥＬ層１０３ａとＥＬ層１０３ｄとの間には、間隙ｄが存在する。また、第１の電極１０１ｃと第１の電極１０１ｄとの間の距離は、ＥＬ層をフォトリソグラフィ法により加工することからマスク蒸着を行う際よりも小さくすることができ、２μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
図３Ｂには、フォトリソグラフィ法により作製した、隣り合う二つのタンデム型の発光素子（発光デバイス１３０ｃ、発光デバイス１３０ｄ）の図を示した。
発光デバイス１３０ｃは、絶縁層１７５上に第１の電極１０１ｃと第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３ｃを有している。ＥＬ層１０３ｃは第１の発光ユニット５１１ｃと、第２の発光ユニット５１２ｃとが、中間層１１６ｃを挟んで積層した構成を有する。なお、図３では２つの発光ユニットが積層する例を示したが、３つ以上の発光ユニットが積層する構成であってもよい。第１の発光ユニット５１１ｃは、正孔注入層１１１ｃ、第１の正孔輸送層１１２ｃ＿１、第１の発光層１１３ｃ＿１、第１の電子輸送層１１４ｃ＿１を有する。中間層１１６ｃは、Ｐ型層１１７ｃ、電子リレー層１１８ｃ、Ｎ型層１１９ｃを有する。電子リレー層１１８ｃはあっても無くても構わない。第２の発光ユニット５１２ｃは、第２の正孔輸送層１１２ｃ＿２、第２の発光層１１３ｃ＿２、第２の電子輸送層１１４ｃ＿２、電子注入層１１５を有する。
発光デバイス１３０ｄは、絶縁層１７５上に第１の電極１０１ｄと第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３ｄを有している。ＥＬ層１０３ｄは第１の発光ユニット５１１ｄと、第２の発光ユニット５１２ｄとが、中間層１１６ｄを挟んで積層した構成を有する。なお、図３では２つの発光ユニットが積層する例を示したが、３つ以上の発光ユニットが積層する構成であってもよい。第１の発光ユニット５１１ｄは、正孔注入層１１１ｄ、第１の正孔輸送層１１２ｄ＿１、第１の発光層１１３ｄ＿１、第１の電子輸送層１１４ｄ＿１を有する。中間層１１６ｄは、Ｐ型層１１７ｄ、電子リレー層１１８ｄ、Ｎ型層１１９ｄを有する。電子リレー層１１８ｄはあっても無くても構わない。第２の発光ユニット５１２ｄは、第２の正孔輸送層１１２ｄ＿２、第２の発光層１１３ｄ＿２、第２の電子輸送層１１４ｄ＿２、電子注入層１１５を有する。
発光デバイス１３０ｃおよび発光デバイス１３０ｄにおいて、第２の電子輸送層１１４ｃ＿１並びに電子注入層１１５ｃおよび第２の電子輸送層１１４ｄ＿１並びに電子注入層１１５ｄは、実施の形態１で説明したような構成を有することが好ましい。
なお、第２の電極１０２は発光デバイス１３０ｃおよび発光デバイス１３０ｄで一続きの共有された層であることが好ましい。また、ＥＬ層１０３ｃとＥＬ層１０３ｄは、電子注入層１１５ｃが形成された後と、電子注入層１１５ｄが形成された後に各々フォトリソグラフィ法により加工されているため互いに独立している。また、ＥＬ層１０３ｃの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。また、ＥＬ層１０３ｄの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。
また、フォトリソグラフィ法により加工されていることから、ＥＬ層１０３ｃとＥＬ層１０３ｄとの間には、間隙ｄが存在する。また、第１の電極１０１ｃと第１の電極１０１ｄとの間の距離は、ＥＬ層をフォトリソグラフィ法により加工することからマスク蒸着を行う際よりも小さくすることができ、２μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
本発明の一態様の発光素子は、フォトリソグラフィ法を用いて有機化合物層を加工していることから、高精細な表示装置を作製するに十分な精度で加工することができる。また、アルカリ金属の汚染無く発光層から遠い電子注入層でリソグラフィ工程を行うことができることから、特性の良好な発光素子とすることができる。以上のように、このような構成を有する本発明の一態様の発光素子は、高精細な表示装置の実現が可能であり、且つ特性の良好な発光素子とすることができる。
なお、本発明の一態様の発光素子における有機化合物層は、フォトリソグラフィ法を用いて一度に加工していることから、当該有機化合物層に含まれる層の輪郭は全て概略一致している。ここで、本明細書における概略一致とは当該有機化合物層に含まれる層Ａの輪郭Ａと、層Ｂの輪郭Ｂとのずれが、比較する部分の輪郭に直交する線上におかる有機化合物層の幅の５％以内であることをいう。また、当該有機化合物層の端面がテーパー形状を有する場合、連続する輪郭の変化は許容するものとする。
本実施の形態の構成は、他の構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイスを、表示装置の表示素子として用いる形態について説明する。
発光デバイス１３０は図４Ａおよび図４Ｂに例示したように、絶縁層１７５上に複数形成され表示装置を構成する。
表示装置は、複数の画素１７８がマトリクス状に配列された画素部１７７を有する。画素１７８は、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂを有する。
本明細書等において、例えば副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂに共通する事項を説明する場合には、副画素１１０と呼称して説明する場合がある。アルファベットで区別する他の構成要素についても、これらに共通する事項を説明する場合には、アルファベットを省略した符号を用いて説明する場合がある。
副画素１１０Ｒは赤色の光を呈し、副画素１１０Ｇは緑色の光を呈し、副画素１１０Ｂは青色の光を呈する。これにより、画素部１７７に画像を表示することができる。なお、本実施の形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の副画素を例に挙げて説明するが、その他の色の副画素の組み合わせを用いてもよい。また、副画素は３つに限られず、４つ以上としてもよい。４つの副画素としては、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色の副画素、及び、Ｒ、Ｇ、Ｂ、赤外光（ＩＲ）の４つの副画素、等が挙げられる。
本明細書等において、行方向をＸ方向、列方向をＹ方向という場合がある。Ｘ方向とＹ方向は交差し、例えば垂直に交差する。
図４Ａでは、異なる色の副画素がＸ方向に並べて配置されており、同じ色の副画素が、Ｙ方向に並べて配置されている例を示す。なお、異なる色の副画素がＹ方向に並べて配置され、同じ色の副画素が、Ｘ方向に並べて配置されていてもよい。
画素部１７７の外側には、接続部１４０が設けられ、領域１４１が設けられていてもよい。領域１４１は画素部１７７と接続部１４０の間に設けられる。領域１４１には、ＥＬ層１０３が設けられる。また、接続部１４０には、導電層１５１Ｃが設けられる。
図４Ａでは、領域１４１、及び接続部１４０が画素部１７７の右側に位置する例を示すが、領域１４１、及び接続部１４０の位置は特に限定されない。また、領域１４１、及び接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。
図４Ｂは、図４Ａにおける一点鎖線Ａ１−Ａ２間の断面図の例である。図４Ｂに示すように、表示装置は、絶縁層１７１と、絶縁層１７１上の導電層１７２と、絶縁層１７１上、及び導電層１７２上の絶縁層１７３と、絶縁層１７３上の絶縁層１７４と、絶縁層１７４上の絶縁層１７５と、を有する。絶縁層１７１は、基板（図示せず）上に設けられる。絶縁層１７５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７３には、導電層１７２に達する開口が設けられ、当該開口を埋め込むようにプラグ１７６が設けられている。
画素部１７７において、絶縁層１７５及びプラグ１７６上に、発光デバイス１３０が設けられる。また、発光デバイス１３０を覆うように、保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイス１３０の間には、無機絶縁層１２５と、無機絶縁層１２５上の絶縁層１２７と、が設けられていることが好ましい。
図４Ｂでは、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７の断面が複数示されているが、表示装置を上面から見た場合、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７は、それぞれ１つに繋がっていることが好ましい。つまり、絶縁層１２７は、第１の電極上に開口部を有する絶縁層であることが好ましい。
図４Ｂでは、発光デバイス１３０として、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂを示している。発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂは、互いに異なる色の光を発するものとする。例えば、発光デバイス１３０Ｒは赤色の光を発することができ、発光デバイス１３０Ｇは緑色の光を発することができ、発光デバイス１３０Ｂは青色の光を発することができる。また、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、又は発光デバイス１３０Ｂは、他の可視光又は赤外光を発してもよい。
本発明の一態様の表示装置は、例えば発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型（トップエミッション型）とすることができる。なお、本発明の一態様の表示装置は、下面射出型（ボトムエミッション型）であってもよい。
発光デバイス１３０Ｒは、実施の形態１および実施の形態２に示したような構成を有する。導電層１５１Ｒと導電層１５２Ｒとからなる第１の電極１０１Ｒ（画素電極）と、第１の電極１０１Ｒ上のＥＬ層１０３Ｒと、ＥＬ層１０３Ｒ上の第２の電極１０２（共通電極）と、を有する。ＥＬ層１０３Ｒの最表面の層である電子注入層は、実施の形態１で説明したような構成を有している。このような構成であることで、フォトリソグラフィ工程での発光層または活性層へのダメージを抑えることができ、良好な膜質および電気特性が期待できる。また、電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と正孔輸送性を有する有機化合物の混合層であることによって、駆動電圧の上昇が抑制された表示装置とすることができる。
発光デバイス１３０Ｇは、実施の形態１および実施の形態２に示したような構成を有する。導電層１５１Ｇと導電層１５２Ｇとからなる第１の電極１０１Ｇ（画素電極）と、第１の電極１０１Ｇ上のＥＬ層１０３Ｇと、ＥＬ層１０３Ｇ上の第２の電極１０２（共通電極）と、を有する。ＥＬ層１０３Ｇの最表面の層である電子注入層は、実施の形態１で説明したような構成を有している。このような構成であることで、フォトリソグラフィ工程での発光層または活性層へのダメージを抑えることができ、良好な膜質および電気特性が期待できる。また、電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と正孔輸送性を有する有機化合物の混合層であることによって、駆動電圧の上昇が抑制された表示装置とすることができる。
発光デバイス１３０Ｂは、実施の形態１および実施の形態２に示したような構成を有する。導電層１５１Ｂと導電層１５２Ｂとからなる第１の電極１０１Ｂ（画素電極）と、第１の電極１０１Ｂ上のＥＬ層１０３Ｂと、ＥＬ層１０３Ｂ上の第２の電極１０２（共通電極）１０２と、を有する。ＥＬ層１０３Ｂの最表面の層である電子注入層は、実施の形態１で説明したような構成を有している。このような構成であることで、フォトリソグラフィ工程での発光層または活性層へのダメージを抑えることができ、良好な膜質および電気特性が期待できる。また、電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と正孔輸送性を有する有機化合物の混合層であることによって、駆動電圧の上昇が抑制された表示装置とすることができる。
発光デバイスが有する画素電極（第１の電極）と共通電極（第２の電極）のうち、一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。本実施の形態では、特に断りが無い場合は、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能するものとして説明する。
ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂは、各々または、発光色毎に島状に独立している。なお、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂは、互いに重なりを有さないことが好ましい。ＥＬ層１０３を発光デバイス１３０ごとに島状に設けることで、高精細な表示装置においても隣接する発光デバイス１３０間のリーク電流を抑制できる。これにより、クロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。特に、低輝度における電流効率の高い表示装置を実現できる。
島状のＥＬ層１０３は、ＥＬ膜を成膜し、当該ＥＬをフォトリソグラフィ法を用いて加工することにより形成する。
ＥＬ層１０３は、発光デバイス１３０の第１の電極１０１（画素電極）の上面及び側面を覆うように設けられることが好ましい。これにより、ＥＬ層１０３の端部が画素電極の端部よりも内側に位置する構成に比べて、表示装置の開口率を高めることが容易となる。また、発光デバイス１３０の画素電極の側面をＥＬ層１０３で覆うことで、画素電極と第２の電極１０２とが接することを抑制できるため、発光デバイス１３０のショートを抑制できる。
また、本発明の一態様の表示装置では、発光デバイスの第１の電極１０１（画素電極）を、積層構成とすることが好ましい。例えば、図４Ｂに示す例では、発光デバイス１３０の第１の電極１０１を、絶縁層１７１側に設けられた導電層１５１と、ＥＬ層側に設けられた導電層１５２と、の積層構成としている。
導電層１５１として、例えば金属材料を用いることができる。具体的には、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）等の金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。
導電層１５２として、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛、酸化チタン、ガリウムを含むインジウム亜鉛酸化物、アルミニウムを含むインジウム亜鉛酸化物、シリコンを含むインジウム錫酸化物、及びシリコンを含むインジウム亜鉛酸化物等のいずれか一又は複数を含む導電性酸化物を用いることが好ましい。特に、シリコンを含むインジウム錫酸化物は仕事関数が大きい、例えば仕事関数が４．０ｅＶ以上であるため、導電層１５２として好適に用いることができる。
導電層１５１は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよく、導電層１５２は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよい。この場合、導電層１５１が、導電性酸化物等の導電層１５２に用いることができる材料を用いた層を有してもよく、また、導電層１５２が、金属材料等の導電層１５１に用いることができる材料を用いた層を有してもよい。例えば、導電層１５１が２層以上の積層構成である場合は、導電層１５２と接する層は、導電層１５２に用いることができる材料を用いた層とすることができる。
なお、導電層１５１の端部は、テーパ形状を有することが好ましい。具体的には、導電層１５１の端部は、テーパ角９０°未満のテーパ形状を有することが好ましい。この場合、導電層１５１の側面に沿って設けられる導電層１５２もテーパ形状を有する。導電層１５２の側面をテーパ形状とすることで、導電層１５２の側面に沿って設けられるＥＬ層１０３の被覆性を高めることができる。
本発明の一態様の表示装置は、発光デバイス１３０が実施の形態１および実施の形態２に示したような構成を有することから、信頼性の良好な表示装置とすることが可能となる。
続いて図４Ａに示す構成を有する表示装置の作製方法例を図５乃至図１０を用いて説明する。
［作製方法例１］
表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又はＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成できる。
また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等の湿式の成膜方法により形成できる。
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、例えばフォトリソグラフィ法を用いて加工できる。
フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、又はこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、ＫｒＦレーザ光、又はＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）光、又はＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、又はサンドブラスト法等を用いることができる。
まず、図５Ａに示すように、基板（図示せず）上に絶縁層１７１を形成する。続いて、絶縁層１７１上に導電層１７２、及び導電層１７９を形成し、導電層１７２、及び導電層１７９を覆うように絶縁層１７１上に絶縁層１７３を形成する。続いて、絶縁層１７３上に絶縁層１７４を形成し、絶縁層１７４上に絶縁層１７５を形成する。
基板としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は有機樹脂基板、シリコン又は炭化シリコン等を材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等の半導体基板を用いることができる。
続いて、図５Ａに示すように、絶縁層１７５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７３に、導電層１７２に達する開口を形成する。続いて、当該開口を埋め込むように、プラグ１７６を形成する。
続いて、図５Ａに示すように、プラグ１７６上、及び絶縁層１７５上に、後に導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、導電層１５１Ｂ、及び導電層１５１Ｃとなる導電膜１５１ｆを形成する。導電膜１５１ｆとして、例えば金属材料を用いることができる。
続いて、図５Ａに示すように、導電膜１５１ｆ上にレジストマスク１９１を形成する。レジストマスク１９１は、感光性材料（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成できる。
続いて、図５Ｂに示すように、例えばレジストマスク１９１と重ならない領域の導電膜１５１ｆを除去する。これにより、導電層１５１が形成される。
続いて、図５Ｃに示すように、レジストマスク１９１を除去する。レジストマスク１９１は、例えば、酸素プラズマを用いたアッシングにより除去できる。
続いて、図５Ｄに示すように、導電層１５１Ｒ上、導電層１５１Ｇ上、導電層１５１Ｂ上、導電層１５１Ｃ上、及び絶縁層１７５上に、後に絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃとなる絶縁膜１５６ｆを形成する。
絶縁膜１５６ｆには、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜、例えば、酸化窒化シリコンを用いることができる。
続いて、図５Ｅに示すように、絶縁膜１５６ｆを加工することにより、絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃを形成する。
続いて、図６Ａに示すように、導電層１５１Ｒ上、導電層１５１Ｇ上、導電層１５１Ｂ上、導電層１５１Ｃ上、絶縁層１５６Ｒ上、絶縁層１５６Ｇ上、絶縁層１５６Ｂ上、絶縁層１５６Ｃ上、及び絶縁層１７５上に、導電膜１５２ｆを形成する。
導電膜１５２ｆとして、例えば導電性酸化物を用いることができる。導電膜１５２ｆは積層であってもよい。
続いて、図６Ｂに示すように、導電膜１５２ｆを加工し、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、導電層１５２Ｂ、及び導電層１５２Ｃを形成する。
続いて、図６Ｃに示すように、有機化合物膜１０３Ｒｆを、導電層１５２Ｒ上、導電層１５２Ｇ上、導電層１５２Ｂ上、及び絶縁層１７５上に形成する。なお、図６Ｃに示すように、導電層１５２Ｃ上には、有機化合物膜１０３Ｒｆを形成していない。
続いて、図６Ｃに示すように、犠牲膜１５８Ｒｆ、マスク膜１５９Ｒｆを形成する。
有機化合物膜１０３Ｒｆ上に犠牲膜１５８Ｒｆを設けることで、表示装置の作製工程中に有機化合物膜１０３Ｒｆが受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
犠牲膜１５８Ｒｆには、有機化合物膜１０３Ｒｆの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、有機化合物膜１０３Ｒｆとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。マスク膜１５９Ｒｆには、犠牲膜１５８Ｒｆとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。
また、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆの耐熱温度よりも低い温度で形成する。犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆを形成する際の基板温度としては、それぞれ、代表的には、１００℃以上２００℃以下、好ましくは１００℃以上１５０℃以下、より好ましくは１００℃以上１２０℃以下である。
犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆには、ウェットエッチング法またはドライエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。
なお、有機化合物膜１０３Ｒｆ上に接して形成される犠牲膜１５８Ｒｆは、マスク膜１５９Ｒｆよりも、有機化合物膜１０３Ｒｆへのダメージが少ない形成方法を用いて形成されることが好ましい。例えば、スパッタリング法よりも、ＡＬＤ法又は真空蒸着法が好ましい。
犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆとしては、それぞれ、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、有機絶縁膜、及び、無機絶縁膜等のうち一種又は複数種を用いることができる。
犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆには、それぞれ、例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタル等の金属材料、又は該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウム又は銀等の低融点材料を用いることが好ましい。犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆの一方又は双方に紫外線を遮蔽することが可能な金属材料を用いることで、有機化合物膜１０３Ｒｆにパターン露光時の紫外線が照射されることを抑制でき、有機化合物膜１０３Ｒｆの劣化を抑制できるため、好ましい。
また、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆには、それぞれ、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、酸化インジウム、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物、インジウムチタン酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ酸化物）、インジウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）、インジウムチタン亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ酸化物）、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）、シリコンを含むインジウムスズ酸化物等の金属酸化物を用いることができる。
なお、上記金属酸化物においてガリウムに代えて元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、又はマグネシウムから選ばれた一種又は複数種）を用いてもよい。
犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆとしては、例えば、シリコン又はゲルマニウム等の半導体材料を用いることが、半導体の製造プロセスと親和性が高いため好ましい。又は、上記半導体材料を含む化合物を用いることができる。
また、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆとしては、それぞれ、各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べて有機化合物膜１０３Ｒｆとの密着性が高く好ましい。
続いて、図６Ｃに示すように、レジストマスク１９０Ｒを形成する。レジストマスク１９０Ｒは、感光性材料（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成できる。
レジストマスク１９０Ｒは、導電層１５２Ｒと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０Ｒは、導電層１５２Ｃと重なる位置にも設けることが好ましい。これにより、導電層１５２Ｃが表示装置の作製工程中にダメージを受けることを抑制できる。
続いて、図６Ｄに示すように、レジストマスク１９０Ｒを用いて、マスク膜１５９Ｒｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｒを形成する。マスク層１５９Ｒは、導電層１５２Ｒ上と、導電層１５２Ｃ上と、に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｒを除去する。続いて、マスク層１５９Ｒをマスク（ハードマスクともいう）に用いて、犠牲膜１５８Ｒｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｒを形成する。
ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆの加工時に、有機化合物膜１０３Ｒｆに加わるダメージを低減できる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）などのアルカリ水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いた薬液等の酸水溶液を用いることが好ましい。
また、犠牲膜１５８Ｒｆの加工においてドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、有機化合物膜１０３Ｒｆの劣化を抑制できる。
レジストマスク１９０Ｒは、レジストマスク１９１と同様の方法で除去できる。
続いて、図６Ｄに示すように、有機化合物膜１０３Ｒｆを加工して、ＥＬ層１０３Ｒを形成する。例えば、マスク層１５９Ｒ及び犠牲層１５８Ｒをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｒｆの一部を除去し、ＥＬ層１０３Ｒを形成する。
これにより、図６Ｄに示すように、導電層１５２Ｒ上に、ＥＬ層１０３Ｒ、犠牲層１５８Ｒ、及び、マスク層１５９Ｒの積層構造が残存する。また、導電層１５２Ｇ及び導電層１５２Ｂは露出する。
有機化合物膜１０３Ｒｆの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。特に、異方性のドライエッチングが好ましい。又は、ウェットエッチングを用いてもよい。
ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、有機化合物膜１０３Ｒｆの劣化を抑制できる。
また、エッチングガスに酸素を含むガスを用いてもよい。エッチングガスが酸素を含むことで、エッチングの速度を速めることができる。したがって、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でエッチングを行うことができる。このため、有機化合物膜１０３Ｒｆに与えるダメージを抑制できる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着等の不具合を抑制できる。
ドライエッチング法を用いる場合、例えば、Ｈ２、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ、ＢＣｌ３、又はＨｅ、Ａｒ等の第１８族元素のうち、一種以上を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。又は、これらの一種以上と、酸素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。又は、酸素ガスをエッチングガスに用いてもよい。
続いて、図７Ａに示すように、後にＥＬ層１０３Ｇとなる有機化合物膜１０３Ｇｆを形成する。
有機化合物膜１０３Ｇｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｇｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆと同様の構成とすることができる。
続いて、図７Ａに示すように犠牲膜１５８Ｇｆとマスク膜１５９Ｇｆとを順に形成する。その後、レジストマスク１９０Ｇを形成する。犠牲膜１５８Ｇｆ及びマスク膜１５９Ｇｆの材料及び形成方法は、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆに適用できる条件と同様である。レジストマスク１９０Ｇの材料及び形成方法は、レジストマスク１９０Ｒに適用できる条件と同様である。
レジストマスク１９０Ｇは、導電層１５２Ｇと重なる位置に設ける。
続いて、図７Ｂに示すように、レジストマスク１９０Ｇを用いて、マスク膜１５９Ｇｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｇを形成する。マスク層１５９Ｇは、導電層１５２Ｇ上に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｇを除去する。続いて、マスク層１５９Ｇをマスクに用いて、犠牲膜１５８Ｇｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｇを形成する。続いて、有機化合物膜１０３Ｇｆを加工して、ＥＬ層１０３Ｇを形成する。
続いて、図７Ｃに示すように、有機化合物膜１０３Ｂｆを形成する。
有機化合物膜１０３Ｂｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｂｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆと同様の構成とすることができる。
続いて、図７Ｃに示すように、犠牲膜１５８Ｂｆとマスク膜１５９Ｂｆとを順に形成する。その後、レジストマスク１９０Ｂを形成する。犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの材料及び形成方法は、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆに適用できる条件と同様である。レジストマスク１９０Ｂの材料及び形成方法は、レジストマスク１９０Ｒに適用できる条件と同様である。
レジストマスク１９０Ｂは、導電層１５２Ｂと重なる位置に設ける。
続いて、図７Ｄに示すように、レジストマスク１９０Ｂを用いて、マスク膜１５９Ｂｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｂを形成する。マスク層１５９Ｂは、導電層１５２Ｂ上に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｂを除去する。続いて、マスク層１５９Ｂをマスクに用いて、犠牲膜１５８Ｂｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｂを形成する。続いて、有機化合物膜１０３Ｂｆを加工して、ＥＬ層１０３Ｂを形成する。例えば、マスク層１５９Ｂ及び犠牲層１５８Ｂをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｂｆの一部を除去し、ＥＬ層１０３Ｂを形成する。
これにより、図７Ｄに示すように、導電層１５２Ｂ上に、ＥＬ層１０３Ｂ、犠牲層１５８Ｂ、及び、マスク層１５９Ｂの積層構造が残存する。また、マスク層１５９Ｒ、及びマスク層１５９Ｇは露出する。
なお、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、ＥＬ層１０３Ｂの側面は、それぞれ、被形成面に対して垂直又は概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、６０度以上９０度以下とすることが好ましい。
上記のように、フォトリソグラフィ法を用いて形成したＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂのうち隣接する２つの間の距離は、８μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、又は、１μｍ以下にまで狭めることができる。ここで、当該距離とは、例えば、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂのうち、隣接する２つの対向する端部の間の距離で規定できる。このように、島状のＥＬ層の間の距離を狭めることで、高い精細度と、大きな開口率を有する表示装置を提供できる。また、隣り合う発光デバイス間における第１の電極同士の距離も、狭めることができ、例えば１０μｍ以下、８μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下とすることができる。なお、隣り合う発光デバイス間における第１の電極同士の距離は２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
続いて、図８Ａに示すように、マスク層１５９Ｒ、マスク層１５９Ｇ、及びマスク層１５９Ｂを除去することが好ましい。
マスク層の除去工程には、マスク層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク層を除去する際に、ＥＬ層１０３に加わるダメージを低減できる。
また、マスク層を、水又はアルコール等の極性溶媒に溶解させることで除去してもよい。アルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、又はグリセリン等が挙げられる。
マスク層を除去した後に、表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行ってもよい。例えば、不活性ガス雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。
続いて、図８Ｂに示すように、無機絶縁膜１２５ｆを形成する。
続いて、図８Ｃに示すように、無機絶縁膜１２５ｆ上に、後に絶縁層１２７となる絶縁膜１２７ｆを形成する。
無機絶縁膜１２５ｆ及び絶縁膜１２７ｆを形成する際の基板温度としては、それぞれ、６０℃以上、８０℃以上、１００℃以上、又は、１２０℃以上、かつ、２００℃以下、１８０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、又は１４０℃以下であることが好ましい。
無機絶縁膜１２５ｆとしては、上記の基板温度の範囲で、３ｎｍ以上、５ｎｍ以上、又は、１０ｎｍ以上、かつ、２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、又は、５０ｎｍ以下の厚さの絶縁膜を形成することが好ましい。
無機絶縁膜１２５ｆは、例えば、ＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。無機絶縁膜１２５ｆとしては、例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。
絶縁膜１２７ｆは、前述の湿式の成膜方法を用いて形成することが好ましい。絶縁膜１２７ｆは、例えば、スピンコートにより、感光性材料を用いて形成することが好ましく、より具体的には、アクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。
続いて、露光を行って、絶縁膜１２７ｆの一部に、可視光線又は紫外線を感光させる。絶縁層１２７は、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂのいずれか２つに挟まれる領域、及び、導電層１５２Ｃの周囲に形成される。
絶縁膜１２７ｆへの露光領域によって、後に形成する絶縁層１２７の幅を制御できる。本実施の形態では、絶縁層１２７が導電層１５１の上面と重なる部分を有するように加工する。
露光に用いる光は、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を含むことが好ましい。また、露光に用いる光は、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、及びｈ線（波長４０５ｎｍ）の少なくとも一方を含んでいてもよい。
続いて、図９Ａに示すように、現像を行って、絶縁膜１２７ｆの露光させた領域を除去し、絶縁層１２７ａを形成する。
続いて、図９Ｂに示すように、絶縁層１２７ａをマスクとして、エッチング処理を行って、無機絶縁膜１２５ｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの一部の膜厚を薄くする。これにより、絶縁層１２７ａの下に、無機絶縁層１２５が形成される。また、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの膜厚が薄い部分の表面が露出する。なお、以下では、絶縁層１２７ａをマスクに用いたエッチング処理を、第１のエッチング処理ということがある。
第１のエッチング処理は、ドライエッチング又はウェットエッチングによって行うことができる。なお、無機絶縁膜１２５ｆを、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂと同様の材料を用いて成膜していた場合、第１のエッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。
ドライエッチングを行う場合、塩素系のガスを用いることが好ましい。塩素系ガスとしては、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４、及びＣＣｌ４等を、単独又は２以上のガスを混合して用いることができる。また、上記塩素系ガスに、酸素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、及びアルゴンガス等を、単独又は２以上のガスを混合して、適宜添加できる。ドライエッチングを用いることにより、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの膜厚が薄い領域を、良好な面内均一性で形成できる。
ドライエッチング装置としては、高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置を用いることができる。高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置は、例えば、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）エッチング装置を用いることができる。又は、平行平板型電極を有する容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）エッチング装置を用いることができる。
また、第１のエッチング処理をウェットエッチングで行うことが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂに加わるダメージを低減できる。例えば、ウェットエッチングは、アルカリ溶液を用いて行うことができる。例えば、酸化アルミニウム膜のウェットエッチングには、アルカリ溶液であるＴＭＡＨを用いることができる。また、フッ化物を含む酸溶液を用いることもできる。この場合、パドル方式でウェットエッチングを行うことができる。なお、無機絶縁膜１２５ｆを、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂと同様の材料を用いて成膜していた場合、上記エッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。
第１のエッチング処理では、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態でエッチング処理を停止する。このように、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂ上に、対応する犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを残存させておくことで、後の工程の処理で、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂが損傷することを防ぐことができる。
続いて、基板全体に露光を行い、可視光線又は紫外線を絶縁層１２７ａに照射することが好ましい。当該露光のエネルギー密度は、０ｍＪ／ｃｍ２より大きく、８００ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが好ましく、０ｍＪ／ｃｍ２より大きく、５００ｍＪ／ｃｍ２以下とすることがより好ましい。現像後にこのような露光を行うことで、絶縁層１２７ａの透明度を向上させることができる場合がある。また、後の工程における、絶縁層１２７ａをテーパ形状に変形させる加熱処理に必要とされる基板温度を低下させることができる場合がある。
ここで、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂとして、酸素に対するバリア絶縁層（例えば、酸化アルミニウム膜等）が存在することで、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂに酸素が拡散することを低減できる。
続いて、加熱処理（ポストベークともいう）を行う。加熱処理を行うことで、絶縁層１２７ａを、側面にテーパ形状を有する絶縁層１２７に変形させることができる（図９Ｃ）。当該加熱処理は、ＥＬ層の耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１３０℃以下の温度で行うことができる。加熱雰囲気は、大気雰囲気であってもよく、不活性ガス雰囲気であってもよい。また、加熱雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、減圧雰囲気であってもよい。これにより、絶縁層１２７と無機絶縁層１２５との密着性を向上させ、絶縁層１２７の耐食性も向上させることができる。
第１のエッチング処理にて、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態の犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを残存させておくことで、当該加熱処理において、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂがダメージを受けて劣化することを防ぐことができる。したがって、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
続いて、図１０Ａに示すように、絶縁層１２７をマスクとして、エッチング処理を行って、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの一部を除去する。これにより、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂそれぞれに開口が形成され、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、ＥＬ層１０３Ｂ、及び導電層１５２Ｃの上面が露出する。なお、以下では、このエッチング処理を、第２のエッチング処理ということがある。
無機絶縁層１２５の端部は絶縁層１２７で覆われている。また、図１０Ａでは、犠牲層１５８Ｇの端部の一部（具体的には、第１のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分）を絶縁層１２７が覆い、第２のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分は露出している例を示す。
第２のエッチング処理はウェットエッチングで行う。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂに加わるダメージを低減できる。ウェットエッチングは、例えばアルカリ溶液または酸性溶液を用いて行うことができる。ＥＬ層１０３が溶けないように、水溶液であることが好ましい。
続いて、図１０Ｂに示すように、ＥＬ層１０３Ｒ上、ＥＬ層１０３Ｇ上、ＥＬ層１０３Ｂ上、導電層１５２Ｃ上、及び絶縁層１２７上に共通電極１５５を形成する。共通電極１５５は、スパッタリング法、又は真空蒸着法等の方法で形成できる。
続いて、図１０Ｃに示すように、共通電極１５５上に保護層１３１を形成する。保護層１３１は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、又はＡＬＤ法等の方法で形成できる。
続いて、樹脂層１２２を用いて、保護層１３１上に、基板１２０を貼り合わせることで、表示装置を作製できる。前述のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、導電層１５１の側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６を設け、且つ導電層１５１及び絶縁層１５６を覆うように導電層１５２を形成する。これにより、表示装置の歩留まりを高め、また不良の発生を抑制できる。
以上のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状のＥＬ層１０３Ｒ、島状のＥＬ層１０３Ｇ、及びＥＬ層１０３Ｂは、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の層を均一の厚さで形成できる。そして、高精細な表示装置又は高開口率の表示装置を実現できる。また、精細度又は開口率が高く、副画素間の距離が極めて短くても、隣接する副画素において、ＥＬ層１０３Ｒ、ＥＬ層１０３Ｇ、及び、ＥＬ層１０３Ｂが互いに接することを抑制できる。したがって、副画素間にリーク電流が発生することを抑制できる。これにより、クロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。また、フォトリソグラフィ法を用いて作製されたタンデム型の発光デバイスを有する表示装置であっても、良好な特性の表示装置を提供することができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。
本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型等の情報端末機（ウェアラブル機器）の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等のＶＲ向け機器、及び、メガネ型のＡＲ向け機器等の頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
また、本実施の形態の表示装置は、高解像度な表示装置又は大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。
［表示モジュール］
図１１Ａに、表示モジュール２８０の斜視図を示す。表示モジュール２８０は、表示装置１００Ａと、ＦＰＣ２９０と、を有する。なお、表示モジュール２８０が有する表示装置は表示装置１００Ａに限られず、後述する表示装置１００Ｂおよび表示装置１００Ｅのいずれかであってもよい。
表示モジュール２８０は、基板２９１及び基板２９２を有する。表示モジュール２８０は、表示部２８１を有する。表示部２８１は、表示モジュール２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
図１１Ｂに、基板２９１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板２９１上には、回路部２８２と、回路部２８２上の画素回路部２８３と、画素回路部２８３上の画素部２８４と、が積層されている。また、基板２９１上の画素部２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ２９０と接続するための端子部２８５が設けられている。端子部２８５と回路部２８２とは、複数の配線により構成される配線部２８６により電気的に接続されている。
画素部２８４は、周期的に配列した複数の画素２８４ａを有する。図１１Ｂの右側に、１つの画素２８４ａの拡大図を示している。画素２８４ａには、先の実施の形態で説明した各種構成を適用できる。図１１Ｂでは、画素２８４ａが図４に示す画素１７８と同様の構成を有する場合を例に示す。
画素回路部２８３は、周期的に配列した複数の画素回路２８３ａを有する。
１つの画素回路２８３ａは、１つの画素２８４ａが有する複数の素子の駆動を制御する回路である。
回路部２８２は、画素回路部２８３の各画素回路２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方又は双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。
ＦＰＣ２９０は、外部から回路部２８２にビデオ信号又は電源電位等を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ２９０上にＩＣが実装されていてもよい。
表示モジュール２８０は、画素部２８４の下側に画素回路部２８３及び回路部２８２の一方又は双方が積層された構成とすることができるため、表示部２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。
このような表示モジュール２８０は、極めて高精細であることから、ＨＭＤ等のＶＲ向け機器又はメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール２８０は極めて高精細な表示部２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。
［表示装置１００Ａ］
図１２Ａに示す表示装置１００Ａは、基板３０１、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、発光デバイス１３０Ｂ、容量２４０、及び、トランジスタ３１０を有する。
基板３０１は、図１１Ａ及び図１１Ｂにおける基板２９１に相当する。トランジスタ３１０は、基板３０１にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板３０１としては、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。トランジスタ３１０は、基板３０１の一部、導電層３１１、低抵抗領域３１２、絶縁層３１３、及び、絶縁層３１４を有する。導電層３１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層３１３は、基板３０１と導電層３１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域３１２は、基板３０１に不純物がドープされた領域であり、ソース又はドレインとして機能する。絶縁層３１４は、導電層３１１の側面を覆って設けられる。
また、基板３０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ３１０の間に素子分離層３１５が設けられている。
また、トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量２４０が設けられている。
容量２４０は、導電層２４１と、導電層２４５と、これらの間に位置する絶縁層２４３を有する。導電層２４１は、容量２４０の一方の電極として機能し、導電層２４５は、容量２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は、容量２４０の誘電体として機能する。
導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２５４に埋め込まれている。導電層２４１は、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４５は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられている。
容量２４０を覆って、絶縁層２５５が設けられ、絶縁層２５５上に絶縁層１７４が設けられ、絶縁層１７４上に絶縁層１７５が設けられている。絶縁層１７５上に発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び、発光デバイス１３０Ｂが設けられている。隣り合う発光デバイスの間の領域には、絶縁物が設けられる。
導電層１５１Ｒの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｒが設けられ、導電層１５１Ｇの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｇが設けられ、導電層１５１Ｂの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｂが設けられる。また、導電層１５１Ｒ及び絶縁層１５６Ｒを覆うように導電層１５２Ｒが設けられ、導電層１５１Ｇ及び絶縁層１５６Ｇを覆うように導電層１５２Ｇが設けられ、導電層１５１Ｂ及び絶縁層１５６Ｂを覆うように導電層１５２Ｂが設けられる。ＥＬ層１０３Ｒ上には、犠牲層１５８Ｒが位置し、ＥＬ層１０３Ｇ上には、犠牲層１５８Ｇが位置し、ＥＬ層１０３Ｂ上には、犠牲層１５８Ｂが位置する。
導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂは、絶縁層２４３、絶縁層２５５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７５に埋め込まれたプラグ２５６、絶縁層２５４に埋め込まれた導電層２４１、及び、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。プラグには各種導電材料を用いることができる。
また、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び、発光デバイス１３０Ｂ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。発光デバイス１３０から基板１２０までの構成要素についての詳細は、実施の形態３を参照できる。基板１２０は、図１１Ａにおける基板２９２に相当する。
図１２Ｂは、図１２Ａに示す表示装置１００Ａの変形例である。図１２Ｂに示す表示装置は、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを有し、発光デバイス１３０が着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂのうち一つと重なる領域を有する。図１２Ｂに示す表示装置において、発光デバイス１３０は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層１３２Ｒは赤色の光を透過し、着色層１３２Ｇは緑色の光を透過し、着色層１３２Ｂは青色の光を透過できる。
［表示装置１００Ｂ］
図１３に、表示装置１００Ｂの斜視図を示し、図１４に、表示装置１００Ｂの断面図を示す。
表示装置１００Ｂは、基板３５２と基板３５１とが貼り合わされた構成を有する。図１３では、基板３５２を破線で示している。
表示装置１００Ｂは、画素部１７７、接続部１４０、回路３５６、及び配線３５５等を有する。図１３では表示装置１００ＢにＩＣ３５４及びＦＰＣ３５３が実装されている例を示している。このため、図１３に示す構成は、表示装置１００Ｂと、ＩＣ（集積回路）と、ＦＰＣと、を有する表示モジュールということもできる。ここで、表示装置の基板に、ＦＰＣ等のコネクタが取り付けられたもの、又は当該基板にＩＣが実装されたものを、表示モジュールと呼ぶ。
接続部１４０は、画素部１７７の外側に設けられる。接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。接続部１４０は、発光デバイスの共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給できる。
回路３５６としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線３５５は、画素部１７７及び回路３５６に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ３５３を介して外部から、又はＩＣ３５４から配線３５５に入力される。
図１３では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により、基板３５１にＩＣ３５４が設けられている例を示す。ＩＣ３５４は、例えば走査線駆動回路又は信号線駆動回路等を有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００Ｂ及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、例えばＣＯＦ方式により、ＦＰＣに実装してもよい。
図１４に、表示装置１００Ｂの、ＦＰＣ３５３を含む領域の一部、回路３５６の一部、画素部１７７の一部、接続部１４０の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
［表示装置１００Ｃ］
図１４に示す表示装置１００Ｃは、基板３５１と基板３５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、赤色の光を発する発光デバイス１３０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス１３０Ｇ、及び、青色の光を発する発光デバイス１３０Ｂ等を有する。
発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂの詳細は実施の形態１および実施の形態２を参照できる。
発光デバイス１３０Ｒは、導電層２２４Ｒと、導電層２２４Ｒ上の導電層１５１Ｒと、導電層１５１Ｒ上の導電層１５２Ｒと、を有する。発光デバイス１３０Ｇは、導電層２２４Ｇと、導電層２２４Ｇ上の導電層１５１Ｇと、導電層１５１Ｇ上の導電層１５２Ｇと、を有する。発光デバイス１３０Ｂは、導電層２２４Ｂと、導電層２２４Ｂ上の導電層１５１Ｂと、導電層１５１Ｂ上の導電層１５２Ｂと、を有する。
導電層２２４Ｒは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。導電層２２４Ｒの端部よりも外側に導電層１５１Ｒの端部が位置している。導電層１５１Ｒの側面と接する領域を有するように絶縁層１５６Ｒが設けられ、導電層１５１Ｒ及び絶縁層１５６Ｒを覆うように導電層１５２Ｒが設けられる。
発光デバイス１３０Ｇにおける導電層２２４Ｇ、導電層１５１Ｇ、導電層１５２Ｇ、絶縁層１５６Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂにおける導電層２２４Ｂ、導電層１５１Ｂ、導電層１５２Ｂ、絶縁層１５６Ｂについては、発光デバイス１３０Ｒにおける導電層２２４Ｒ、導電層１５１Ｒ、導電層１５２Ｒ、絶縁層１５６Ｒと同様であるため詳細な説明は省略する。
導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂには、絶縁層２１４に設けられた開口を覆うように凹部が形成される。当該凹部には、層１２８が埋め込まれている。
層１２８は、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂの凹部を平坦化する機能を有する。導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂ及び層１２８上には、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと電気的に接続される導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂが設けられている。したがって、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
層１２８は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層１２８には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層１２８は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましく、有機絶縁材料を用いて形成されることが特に好ましい。層１２８には、例えば前述の絶縁層１２７に用いることができる有機絶縁材料を適用できる。
発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１と基板３５２は接着層１４２を介して接着されている。基板３５２には、遮光層１５７が設けられている。発光デバイス１３０の封止には、固体封止構造又は中空封止構造等が適用できる。図１４では、基板３５２と基板３５１との間の空間が、接着層１４２で充填されており、固体封止構造が適用されている。又は、当該空間を不活性ガス（窒素又はアルゴン等）で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層１４２は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。
図１４では、接続部１４０が、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層２２４Ｃと、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層１５１Ｃと、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層１５２Ｃと、を有する例を示している。また、図１４では、導電層１５１Ｃの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｃが設けられる例を示している。
表示装置１００Ｂは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板３５２側に射出される。基板３５２には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。発光デバイスが赤外または近赤外の発光をする場合は、それらに対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光を反射する材料を含み、対向電極（共通電極１５５）は可視光を透過する材料を含む。
基板３５１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１３、絶縁層２１５、及び絶縁層２１４がこの順で設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１３は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１５は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層２１４は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても２層以上であってもよい。
絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。
平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁層が好適である。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ、半導体層２３１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１３、並びに、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。
基板３５１の、基板３５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、トランジスタ２０１のソース電極またはドレイン電極の一方が導電層１６６及び接続層２４２を介してＦＰＣ３５３と電気的に接続されている。導電層１６６は、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部２０４の上面では、導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３５３とを接続層２４２を介して電気的に接続できる。
基板３５２の基板３５１側の面には、遮光層１５７を設けることが好ましい。遮光層１５７は、隣り合う発光デバイスの間、接続部１４０、及び、回路３５６等に設けることができる。また、基板３５２の外側には各種光学部材を配置できる。
基板３５１及び基板３５２としては、それぞれ、基板１２０に用いることができる材料を適用できる。
接着層１４２としては、樹脂層１２２に用いることができる材料を適用できる。
接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）、又は異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）等を用いることができる。
［表示装置１００Ｄ］
図１５に示す表示装置１００Ｄは、ボトムエミッション型の表示装置である点で、図１４に示す表示装置１００Ｃと主に相違する。
発光デバイスが発する光は、基板３５１側に射出される。基板３５１には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。一方、基板３５２に用いる材料の透光性は問わない。
基板３５１とトランジスタ２０１との間、基板３５１とトランジスタ２０５との間には、遮光層を形成することが好ましい。図１５では、基板３５１上に遮光層１５７が設けられ、遮光層上に絶縁層１５３が設けられ、絶縁層１５３上にトランジスタ２０１、２０５などが設けられている例を示す。
発光デバイス１３０Ｒは、導電層１１２Ｒと、導電層１１２Ｒ上の導電層１２６Ｒと、導電層１２６Ｒ上の導電層１２９Ｒと、を有する。
発光デバイス１３０Ｂは、導電層１１２Ｂと、導電層１１２Ｂ上の導電層１２６Ｂと、導電層１２６Ｂ上の導電層１２９Ｂと、を有する。
導電層１１２Ｒ、１１２Ｂ、１２６Ｒ、１２６Ｂ、１２９Ｒ、１２９Ｂには、それぞれ、可視光に対する透過性が高い材料を用いる。共通電極１５５には可視光を反射する材料を用いることが好ましい。
なお、図１５では、発光デバイス１３０Ｇを図示していないが、発光デバイス１３０Ｇも設けられている。
また、図１５などでは、層１２８の上面が平坦部を有する例を示すが、層１２８の形状は、特に限定されない。
［表示装置１００Ｅ］
図１６に示す表示装置１００Ｅは、図１４に示す表示装置１００Ｃの変形例であり、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを有する点で、表示装置１００Ｃと主に相違する。
表示装置１００Ｅにおいて、発光デバイス１３０は、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂのうち一つと重なる領域を有する。着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂは、基板３５２の基板３５１側の面に設けることができる。着色層１３２Ｒの端部、着色層１３２Ｇの端部、及び着色層１３２Ｂの端部は、遮光層１５７と重ねることができる。
表示装置１００Ｅにおいて、発光デバイス１３０は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層１３２Ｒは赤色の光を透過し、着色層１３２Ｇは緑色の光を透過し、着色層１３２Ｂは青色の光を透過できる。なお、表示装置１００Ｅは、保護層１３１と接着層１４２の間に着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを設ける構成としてもよい。
図１４及び図１６等では、層１２８の上面が平坦部を有する例を示すが、層１２８の形状は、特に限定されない。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。
本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は表示性能が高く、また高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、等が挙げられる。
特に、本発明の一態様の表示装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）、並びに、ヘッドマウントディスプレイ等のＶＲ向け機器、メガネ型のＡＲ向け機器、及び、ＭＲ向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
図１７Ａ乃至図１７Ｄを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。
図１７Ａに示す電子機器７００Ａ、及び、図１７Ｂに示す電子機器７００Ｂは、それぞれ、一対の表示パネル７５１と、一対の筐体７２１と、通信部（図示しない）と、一対の装着部７２３と、制御部（図示しない）と、撮像部（図示しない）と、一対の光学部材７５３と、フレーム７５７と、一対の鼻パッド７５８と、を有する。
表示パネル７５１には、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、光学部材７５３の表示領域７５６に、表示パネル７５１で表示した画像を投影できる。光学部材７５３は透光性を有するため、使用者は光学部材７５３を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。
電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、ジャイロセンサ等の加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域７５６に表示することもできる。
通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により例えば映像信号を供給できる。なお、無線通信機に代えて、又は無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方又は双方によって充電できる。
筐体７２１には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。
タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用できる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、又は光学方式等、種々の方式を採用できる。特に、静電容量方式又は光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
図１７Ｃに示す電子機器８００Ａ、及び、図１７Ｄに示す電子機器８００Ｂは、それぞれ、一対の表示部８２０と、筐体８２１と、通信部８２２と、一対の装着部８２３と、制御部８２４と、一対の撮像部８２５と、一対のレンズ８３２と、を有する。
表示部８２０には、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
表示部８２０は、筐体８２１の内部の、レンズ８３２を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部８２０に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、レンズ８３２及び表示部８２０が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。
装着部８２３により、使用者は電子機器８００Ａ又は電子機器８００Ｂを頭部に装着できる。
撮像部８２５は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部８２５が取得したデータは、表示部８２０に出力できる。撮像部８２５には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、及び広角等の複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
電子機器８００Ａは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続できる。
本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン７５０と無線通信を行う機能を有していてもよい。
また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図１７Ｂに示す電子機器７００Ｂは、イヤフォン部７２７を有する。イヤフォン部７２７と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体７２１又は装着部７２３の内部に配置されていてもよい。
同様に、図１７Ｄに示す電子機器８００Ｂは、イヤフォン部８２７を有する。例えば、イヤフォン部８２７と制御部８２４とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。
このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型（電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂ等）と、ゴーグル型（電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂ等）と、のどちらも好適である。
図１８Ａに示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。
表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図１８Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。
筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、及びバッテリ６５１８等が配置されている。
保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が接着層（図示しない）により固定されている。
表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されており、当該折り返された部分にＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。ＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。
表示パネル６５１１には本発明の一態様の表示装置を適用できる。このため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
図１８Ｃにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１７１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１７３により筐体７１７１を支持した構成を示している。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図１８Ｃに示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１７１が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機７１５１により行うことができる。
図１８Ｄに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、及び外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図１８Ｅ及び図１８Ｆに、デジタルサイネージの一例を示す。
図１８Ｅに示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
図１８Ｆは円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。
図１８Ｅ及び図１８Ｆにおいて、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
また、図１８Ｅ及び図１８Ｆに示すように、デジタルサイネージ７３００又はデジタルサイネージ７４００は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。
図１９Ａ乃至図１９Ｇに示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。
図１９Ａ乃至図１９Ｇに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像等）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻等を表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。
図１９Ａ乃至図１９Ｇに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図１９Ａは、携帯情報端末９１７１を示す斜視図である。携帯情報端末９１７１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１７１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、又はセンサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１７１は、文字及び画像情報をその複数の面に表示できる。図１９Ａでは３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話等の着信の通知、電子メール又はＳＮＳ等の題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度等がある。又は、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０等を表示してもよい。
図１９Ｂは、携帯情報端末９１７２を示す斜視図である。携帯情報端末９１７２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１７２を収納した状態で、携帯情報端末９１７２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。
図１９Ｃは、タブレット端末９１７３を示す斜視図である。タブレット端末９１７３は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末９１７３は、筐体９０００の正面に表示部９００１、カメラ９００２、マイクロフォン９００８、スピーカ９００３を有し、筐体９０００の左側面には操作用のボタンとしての操作キー９００５、底面には接続端子９００６を有する。
図１９Ｄは、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチ（登録商標）として用いることができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
図１９Ｅ乃至図１９Ｇは、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図１９Ｅは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図１９Ｇは折り畳んだ状態、図１９Ｆは図１９Ｅと図１９Ｇの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
１００Ａ：表示装置、１００Ｂ：表示装置、１００Ｃ：表示装置、１００Ｅ：表示装置、１００Ｄ：表示装置、１００：絶縁体、１０１ａ：第１の電極、１０１ｂ：第１の電極、１０１ｃ：第１の電極、１０１ｄ：第１の電極、１０１Ｒ：第１の電極、１０１Ｇ：第１の電極、１０１Ｂ：第１の電極、１０１：第１の電極、１０２：第２の電極、１０３ａ：ＥＬ層、１０３Ｂ：ＥＬ層、１０３ｂ：ＥＬ層、１０３Ｂｆ：有機化合物膜、１０３ｃ：ＥＬ層、１０３ｄ：ＥＬ層、１０３Ｇ：ＥＬ層、１０３Ｇｆ：有機化合物膜、１０３Ｒ：ＥＬ層、１０３Ｒｆ：有機化合物膜、１０３：ＥＬ層、１１０Ｂ：副画素、１１０Ｇ：副画素、１１０Ｒ：副画素、１１０：副画素、１１１ａ：正孔注入層、１１１ｂ：正孔注入層、１１１ｃ：正孔注入層、１１１ｄ：正孔注入層、１１１：正孔注入層、１１２：正孔輸送層、１１２ａ：正孔輸送層、１１２ｂ：正孔輸送層、１１２ｃ＿１：正孔輸送層、１１２ｃ＿２：正孔輸送層、１１２ｄ＿１：正孔輸送層、１１２ｄ＿２：正孔輸送層、１１２Ｒ：導電層、１１２Ｂ：導電層、１１３：発光層、１１３ａ：発光層、１１３ｂ：発光層、１１３ｃ＿１：発光層、１１３ｃ＿２：発光層、１１３ｄ＿１：発光層、１１３ｄ＿２：発光層、１１４：電子輸送層、１１４ａ：電子輸送層、１１４ｂ：電子輸送層、１１４ｃ＿１：電子輸送層、１１４ｃ＿２：電子輸送層、１１４ｄ＿１：電子輸送層、１１４ｄ＿２：電子輸送層、１１５：電子注入層、１１５ａ：電子注入層、１１５ｂ：電子注入層、１１５ｃ：電子注入層、１１５ｄ：電子注入層、１１６：中間層、１１６ｃ：中間層、１１６ｄ：中間層、１１７：Ｐ型層、１１７ｃ：Ｐ型層、１１７ｄ：Ｐ型層、１１８：電子リレー層、１１８ｃ：電子リレー層、１１８ｄ：電子リレー層、１１９：Ｎ型層、１１９ｃ：Ｎ型層、１１９ｄ：Ｎ型層、１２０：基板、１２２：樹脂層、１２５ｆ：無機絶縁膜、１２５：無機絶縁層、１２６Ｒ：導電層、１２６Ｂ：導電層、１２７ａ：絶縁層、１２７ｆ：絶縁膜、１２７：絶縁層、１２８：層、１２９Ｒ：導電層、１２９Ｂ：導電層、１３０ａ：発光デバイス、１３０Ｂ：発光デバイス、１３０ｂ：発光デバイス、１３０ｃ：発光デバイス、１３０ｄ：発光デバイス、１３０Ｇ：発光デバイス、１３０Ｒ：発光デバイス、１３０：発光デバイス、１３１：保護層、１３２Ｂ：着色層、１３２Ｇ：着色層、１３２Ｒ：着色層、１４０：接続部、１４１：領域、１４２：接着層、１５１Ｂ：導電層、１５１Ｃ：導電層、１５１ｆ：導電膜、１５１Ｇ：導電層、１５１Ｒ：導電層、１５１：導電層、１５２Ｂ：導電層、１５２Ｃ：導電層、１５２ｆ：導電膜、１５２Ｇ：導電層、１５２Ｒ：導電層、１５２：導電層、１５３：絶縁層、１５５：共通電極、１５６Ｂ：絶縁層、１５６Ｃ：絶縁層、１５６ｆ：絶縁膜、１５６Ｇ：絶縁層、１５６Ｒ：絶縁層、１５６：絶縁層、１５７：遮光層、１５８Ｂ：犠牲層、１５８Ｂｆ：犠牲膜、１５８Ｇ：犠牲層、１５８Ｇｆ：犠牲膜、１５８Ｒ：犠牲層、１５８Ｒｆ：犠牲膜、１５９Ｂ：マスク層、１５９Ｂｆ：マスク膜、１５９Ｇ：マスク層、１５９Ｇｆ：マスク膜、１５９Ｒ：マスク層、１５９Ｒｆ：マスク膜、１６６：導電層、１７１：絶縁層、１７２：導電層、１７３：絶縁層、１７４：絶縁層、１７５：絶縁層、１７６：プラグ、１７７：画素部、１７８：画素、１７９：導電層、１９０Ｂ：レジストマスク、１９０Ｇ：レジストマスク、１９０Ｒ：レジストマスク、１９１：レジストマスク、２０１：トランジスタ、２０４：接続部、２０５：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：絶縁層、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２４Ｂ：導電層、２２４Ｃ：導電層、２２４Ｇ：導電層、２２４Ｒ：導電層、２３１：半導体層、２４０：容量、２４１：導電層、２４２：接続層、２４３：絶縁層、２４５：導電層、２５４：絶縁層、２５５：絶縁層、２５６：プラグ、２６１：絶縁層、２７１：プラグ、２８０：表示モジュール、２８１：表示部、２８２：回路部、２８３ａ：画素回路、２８３：画素回路部、２８４ａ：画素、２８４：画素部、２８５：端子部、２８６：配線部、２９０：ＦＰＣ、２９１：基板、２９２：基板、３０１：基板、３１０：トランジスタ、３１１：導電層、３１２：低抵抗領域、３１３：絶縁層、３１４：絶縁層、３１５：素子分離層、３５１：基板、３５２：基板、３５３：ＦＰＣ、３５４：ＩＣ、３５５：配線、３５６：回路、５０１：第１の電極、５１１：第１の発光ユニット、５１１ｃ：第１の発光ユニット、５１１ｄ：第１の発光ユニット、５０２：第２の電極、５１２：第２の発光ユニット、５１２ｃ：第２の発光ユニット、５１２ｄ：第２の発光ユニット、７００Ａ：電子機器、７００Ｂ：電子機器、７２１：筐体、７２３：装着部、７２７：イヤフォン部、７５０：イヤフォン、７５１：表示パネル、７５３：光学部材、７５６：表示領域、７５７：フレーム、７５８：鼻パッド、８００Ａ：電子機器、８００Ｂ：電子機器、８２０：表示部、８２１：筐体、８２２：通信部、８２３：装着部、８２４：制御部、８２５：撮像部、８２７：イヤフォン部、８３２：レンズ、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：ボタン、６５０５：スピーカ、６５０６：マイク、６５０７：カメラ、６５０８：光源、６５１０：保護部材、６５１１：表示パネル、６５１２：光学部材、６５１３：タッチセンサパネル、６５１５：ＦＰＣ、６５１６：ＩＣ、６５１７：プリント基板、６５１８：バッテリ、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１５１：リモコン操作機、７１７１：筐体、７１７３：スタンド、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、９０００：筐体、９００１：表示部、９００２：カメラ、９００３：スピーカ、９００５：操作キー、９００６：接続端子、９００７：センサ、９００８：マイクロフォン、９０５０：アイコン、９０５１：情報、９０５２：情報、９０５３：情報、９０５４：情報、９０５５：ヒンジ、９１７１：携帯情報端末、９１７２：携帯情報端末、９１７３：タブレット端末、９２００：携帯情報端末、９２０１：携帯情報端末、

Claims (12)

  1. 　第１の電極と、第２の電極と、有機化合物層と、を有し、
    　前記有機化合物層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、
    　前記有機化合物層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、
    　前記電子輸送層は、前記発光層および前記電子注入層の間に位置し、
    　前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、
    　前記電子注入層は、正孔をブロックする機能を有し、
    　前記電子輸送層が、バイポーラ性を有する層である発光デバイス。
  2. 　第１の電極と、第２の電極と、有機化合物層と、を有し、
    　前記有機化合物層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、
    　前記有機化合物層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、
    　前記電子輸送層は、前記発光層および前記電子注入層の間に位置し、
    　前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、
    　前記電子注入層は、正孔をブロックする機能を有し、
    　前記電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む層である発光デバイス。
  3. 　第１の電極と、第２の電極と、有機化合物層と、を有し、
    　前記有機化合物層は、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置し、
    　前記有機化合物層は、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有し、
    　前記電子輸送層は、前記発光層および前記電子注入層の間に位置し、
    　前記電子輸送層は、前記電子注入層に接しており、
    　前記電子注入層は、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物を含み、
    　前記電子輸送層が、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む発光デバイス。
  4. 　請求項３において、
    　前記正孔輸送性を有する有機化合物のＨＯＭＯ準位が−５．９ｅＶ以上−５．０ｅＶ以下である発光デバイス。
  5. 　請求項３において、
    　前記電子輸送性を有する有機化合物のＬＵＭＯ準位が−３．１５ｅＶ以上−２．５０ｅＶ以下である発光デバイス。
  6. 　請求項３において、
    　前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、グアニジン骨格を有する発光デバイス。
  7. 　請求項３において、
    　前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格を有する発光デバイス。
  8. 　請求項３において、
    　前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、電子輸送性の骨格を有さない発光デバイス。
  9. 　請求項３において、
    　前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物が、グアニジン骨格を有し、且つ電子輸送性の骨格を有さない発光デバイス。
  10. 　請求項３において、
    　前記電子注入層が、さらに第２の電子輸送性を有する有機化合物を有する発光デバイス。
  11. 　請求項１０において、
    　前記ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物は、前記第２の電子輸送性を有する有機化合物に対して電子供与性を有さない発光デバイス。
  12. 　請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
    　前記電子注入層は、電子スピン共鳴法で測定されるスピン密度が、１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である発光デバイス。
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